[spinlock] “스핀 락”이란 정확히 무엇입니까?

일반 잠금 (뮤텍스, 중요 섹션 등)을 사용하면 운영 체제가 스레드를 WAIT 상태로 만들고 동일한 코어에있는 다른 스레드를 예약 하여 선점 합니다. 대기 시간이 정말 짧으면 스레드가 CPU 시간을 다시 받기 위해 선점을 기다려야하기 때문에 성능이 저하됩니다.

게다가, 커널 객체는 인터럽트 핸들러 나 페이징을 사용할 수없는 경우와 같이 커널의 모든 상태에서 사용할 수있는 것은 아닙니다.

스핀 록은 선점을 일으키지 않지만 다른 코어가 잠금을 해제 할 때까지 루프 ( “스핀”)에서 대기합니다. 이렇게하면 스레드가 퀀텀 을 잃지 않고 잠금이 해제되는 즉시 계속됩니다. 스핀 락의 간단한 메커니즘을 통해 커널은 거의 모든 상태에서이를 활용할 수 있습니다.

이것이 단일 코어 머신에서 스핀 락이 단순히 스레드 스케줄링을 완전히 방지하는 “인터럽트 비활성화”또는 “IRQL 증가”인 이유입니다.

Spinlock은 궁극적으로 커널이 “Big Kernel Lock”(코어가 커널에 들어갔다가 종료 할 때 해제되는 잠금)을 피하고 커널 기본 요소에 대해 세분화 된 잠금을 갖도록하여 멀티 코어 시스템에서 더 나은 다중 처리를 유발하여 성능을 향상시킵니다.

편집 : 질문이 나왔습니다. “가능하면 스핀 락을 사용해야한다는 뜻입니까?” 그리고 나는 그것에 대답하려고 노력할 것입니다.

앞서 언급했듯이 Spinlock은 예상 대기 시간이 퀀텀 (읽기 : 밀리 초)보다 짧고 선점이 그다지 의미가없는 (예 : 커널 개체를 사용할 수 없음) 장소에서만 유용합니다.

대기 시간을 알 수 없거나 사용자 모드에있는 경우 Spinlock이 효율적이지 않습니다. 스핀 락을 사용할 수 있는지 확인하는 동안 대기중인 코어에서 100 % CPU 시간을 소비합니다. 퀀텀이 만료 될 때까지 다른 스레드가 해당 코어에서 실행되지 않도록합니다. 이 시나리오는 커널 수준의 짧은 버스트에만 가능하며 사용자 모드 응용 프로그램에 대한 옵션은 아닙니다.

다음은 Spinlocks, 얼마나 유용합니까?

답변

while(cantGoOn) {};

 while(something != TRUE ){};
 // it happend
 move_on();

While(SpinCount-- && Kernel Object is not free)
{}

try acquiring Kernel object