간헐적 많은 양 쓰기, 빈번하게 읽기의 동기화

2015/06/11

배경

1. 멀티프로세스다.
2. 프로세스간 IPC는 공유메모리를 쓴다.
3. 공유메모리에 있는 내용은 각 프로세스가 엄청 빈번하게 읽어댄다.
4. 단, 공유메모리의 내용은 가끔만 쓰기가 발생한다.

잘못된 처리방법

• 공유메모리에 읽고 쓰는 동안 락을 통으로 잡는다. 물론 try 먼저 해보는 다양한 스킴을 통해서 통락의 비용을 아낄 순 있겠지만.. 아마도 try 스핀이나 관련 명령어들은 CSW를 일으킬 확률이 매우 높을 것이라고 추정해 볼 수 있다.

결과

• 공유메모리에 쓸 것이 많아서 락잡힌 시간이 길다. 성능저하!

개선하기

1. 공유메모리에 쓸 내용에 대해, 같은 내용을 여러벌을 기록할 공간을 준비한다.
2. 각 공간은 인덱스 번호를 갖는다.
3. 락은 인덱스만 잡는다.
4. 현재 활성 인덱스가 1번이면 프로세스들은 1번 공유메모리를 겁나 읽는다.
5. 쓰기가 발생하면 2번 공간에 락없이 쓴다.
6. 현재 읽기 인덱스를 2로 바꾼다.

결과

1. 활성 인덱스 변수 하나 읽고 쓰기만 락을 사용하므로 빠르다.

내가 이 패턴을 보았을 때, 이 코드를 짠 분은 최고수 중 한 분이라고 들었다. 그러고보니 사실 이 방식은 대부분의 그래픽 시스템에서 사용하는 프레임버퍼, 오버레이 처리와 방식이 같다. 더블 버퍼링, 3중 버퍼링이 다 이런 원리다. 이 패턴을 본 코드에서는 심지어 index에도 락을 안 잡았다. 쓰기 빈도가 간헐적이라고 해서 경험적으로 갠찬타고.. 뭐, 엄밀히 gnu, linux용 atomic inc 함수가 따로 있으므로 이 정도는 락을 써도 좋겠다.

4~8바이트 Inc 정도이므로 간단히는 스핀락을 쓰는 쪽이 가장 빠를 것 같다.

끗~

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