Spin locks 추가 자료

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  • 1. Spin Locks 추가 자료 아꿈사 (http://cafe.naver.com/architect1.cafe) Codevania (http://codevania.textcube.com)
  • 2. Index
    • Queue Lock V.S. Backoff Lock
    • Composite Lock
      • Fast-Path Composite Lock
    • Hierarchical Locks
      • Hierarchical Backoff Lock
      • Hierarchical CLH Queue Lock
    • One Lock To Rule Them All
  • 3. Queue Lock V.S. Backoff Lock - 확장 불가능 - 느린 잠금 해제 : 시간 초과 매개 변수들 조절 난해 - 포기된 노드들을 재활용할 때 복잡한 프로토콜 필요 단점 - 시간 초과 프로토콜 구현이 쉬움 - 공평성 : 먼저 시도하면 먼저 잠금을 얻음 - 빠른 잠금 해제 - 낮은 경쟁 장점 Backoff Lock Queue Lock
  • 4. Composite Lock
    • Qlock 과 BL 의 잠점들의 균형을 맞추자
      • 임계영역에 돌입하기 위해 대기하는 스레드
        • 이 스레드의 수를 적게 유지
      • 나머지 스레드들
        • 이 작은 큐에 들어가기 위해 지수적 양보 방법을 사용
      • 양보하는 중의 스레드가 포기하고 빠져나가는 방법은 명백함
    • 단점
      • 먼저 온 스레드가 먼저 잠금을 획득하는 것을 보장 못함
  • 5. Composite Lock
    • 장점
      • 스레드가 양보하는 경우
        • 각각은 서로 다른 위치에 접근하므로 경쟁을 감소 시킴
      • 잠금을 넘겨주는 과정
        • CLH 나 TO 만큼 빠름
      • 잠금 요청을 포기하는 것
        • 양보하는 스레드의 경우 명백함
        • 큐노드를 획득한 스레드에 대해서도 상대적으로 직관적
    • 단점
      • 먼저 온 스레드가 먼저 잠금을 획득하는 것을 보장 못함
  • 6. Composite Lock
    • Fast-Path Composite Lock
      • 병행적이지 않은 상황에서의 성능을 고려
      • 개요
        • 잠금을 획득한 경우를 구분
          • 지름길을 시도해보고
          • 실패한 경우 , 이전처럼 큐에 자신을 넣음
  • 7. Hierarchical Locks
    • 클러스터
      • 현대의 캐시가 일관된 구조에서는
      • 프로세스를 클러스터로 나누어 구성
      • 클러스터 내 의 통신 is faster then 클러스터 간 의 통신
    • 계층적 잠금
      • 컴퓨터 구조의 메모리 계층구조와
      • 접근 비용을 고려하여
      • 지역성의 관점에서 이런차이점을 고려한 잠금 설계
  • 8. Hierarchical Locks
    • Hierarchical Backoff Lock
      • 장점
        • 짧은 양보 시간을 가진다면
        • 잠금이 해제되었을 때 ,
        • 같은 클러스터의 스레드가 원격 스레드에 비해
          • 잠금을 획득하게 될 확률 이 높게되고 ,
          • 잠금 소유권을 넘기는 과정에 드는 총 시간 을 감소 가능
      • 단점
        • 동기화 문제 발생 : 지역성을 과도하게 활용하기 때문
        • 기아 : 같은 클러스터끼리만 잠금을 주고받으면 ?
        • 잠금 획득 / 해제 과정은 잠금 필드의 원격 캐시 복사본을 무효화 (NUMA 구조에서 높은 비용 )
  • 9. Hierarchical Locks
    • Hierarchical CLH Queue Lock
      • 높은 통신 비용을 피하기 위해 같은 클러스터 안에서 잠금을 넘기는 것은 선호함
      • 하지만 , 어느 정도의 공평성을 보장하여 원격 잠금 요청이 지나치게 대기하지 않도록
      • 같은 클러스터에서의 요청들을 같이 스케쥴링하여 이런 요구들의 균형을 맞추자
        • 지역큐 , 전역큐
        • 스레드는 클러스터 마스터의 역할 - 지역큐에 쌓인 노드들을 전역 큐에 넣는 것
      • 암시적인 참조 구조는 캐시 미스를 최소화
        • 각 스레드는 앞 노드의 상태의 지역적 캐시 복사본에 대해 스핀
  • 10. One Lock To Rule Them All
    • 모든 종류의 응용프로그램에 적합한 알고리즘
      • 존재하지 않음 !!
    • 최선의 선택
      • 응용프로그램의 특징과
      • 컴퓨터의 구조에 따라 선택 & 테스트 & 사용