Pthread API를 활용한 여러 스레드 간 메모리 공유 및 동기화

이 영상은 Pthread API를 활용한 여러 스레드 간 메모리 공유 및 동기화에 대한 내용을 다루고 있습니다.

스레드 간에 같은 메모리를 공유하면서 발생하는 문제를 설명하며, mutex lock을 활용한 스레드 동기화의 필요성과 작동 방식을 다룹니다.

각 스레드는 전함수를 순차적으로 실행해야 하는 부분을 지정하기 위해 mutex lock을 이용하여 한 번에 하나의 스레드만 해당 부분을 실행하도록 하는 방법을 소개합니다.

동기화가 중요한 이유와 mutex lock을 통한 스레드 간 상호배제에 대한 중요성을 설명합니다.

즉, 하나의 코드 영역에는 한 번에 하나의 스레드만 접근할 수 있도록 하는 것이 프로그램의 정확성을 유지하는 데 중요하다는 내용을 포함하고 있습니다.

Pthread twos는 메모리를 공유하는 stride를 나타내며, 랜덤 동작을 하도록 하죠.

랜덤은 초기 정보에 의존하며, 시드값에 의해 랜덤 번호가 결정되어요.

프로그램이 각 실행 시 다른 시드값을 가지도록 하기 위해, 현재 시간단위 대신 마이크로초로 시드값을 설정했고, 각 실행마다 다른 랜덤 번호가 생성되도록 했어요.

sleep은 랜덤 시간동안 수행되며 쓰레드 실행 후 메인 쓰레드 종료한답니다.

쓰레드 1이 먼저 만들어지고 실행된 후 쓰레드 2가 실행되며, 쓰레드 1이 생성되고 그 후 쓰레드 2가 생성됩니다.

쓰레드가 15번 라인에서 시간을 소비하는 만큼 쓰레드 실행 순서가 약간 다르게 됩니다.

두 쓰레드가 메시지를 출력하기 전에 메모리 공유를 통해 같은 메모리 영역에서 실행됩니다.

쓰레드 1이 '안녕하세요'를 출력하고 메시지 값을 변경한 뒤, 쓰레드 2가 '안녕'을 출력하며 메시지에 접근해 이를 '안녕 가라'로 변경합니다.

프로그램이 실행될 때, 스레드 간 공유 메모리가 서로 영향을 주는 예시를 설명해요.

세 번에 걸쳐 프린트된 메시지에서, 첫번째 스레드가 메시지를 출력한 뒤 다음 스레드가 해당 메시지를 덮어쓰며 결과가 바뀌는 상황을 제시해.

pthread mutex lock을 이용한 메시지 출력 순서를 제어하여 세 개의 스레드 간 상호작용을 보여줘요.

세 번의 반복을 통해 상호작용 과정에서의 스레드 간 간섭이 없음을 시연해.

동작은 Pthread mutex로 보호돼요.

잠금(mutex)은 상호 배타적 잠금을 의미하며 전역 변수로 초기화돼요.

락 변수는 전역 변수로 구성돼 모든 스레드가 공유하고, 하나의 스레드만 락을 획득할 수 있어요.

한 스레드가 락을 획득하면 다른 스레드는 차단돼요.

Pthread_mutex_lock이 실행되면 한 스레드만 다음 명령어로 이동할 수 있어요.

스레드가 잠금을 획득하고 다음 명령어로 이동하죠.

먼저, 'view text unlock'을 실행하면 스레드 넘버 두가 락킹 작업으로 차단되어 있던 스레드가 락을 받고 다음 명령어로 이동해요.

그 순간, 스레드 넘버 두는 이미 락을 보유하고 있기 때문에, 스레드 넘버 하나는 차단될 것이에요.

스레드 넘버 두가 락을 보유한 채로 멈춰있는 동안, 스레드 넘버 하나는 이 락 작업을 통과할 수 없어 계속해서 차단 상태를 유지하게 돼요.

이로써, 두 스레드 간의 락킹 동기화를 통해 나란히 실행되어야 하는 코드 영역을 구현해요.

이 동기화는 프로그램의 정확성을 보장하는 데 매우 중요하며, 서로 다른 코드 영역이 순차적으로 실행되어야 하는 점을 강조해요.

상호 배타 블록을 사용하여 특정 코드 부분이 항상 순차적으로 실행되도록 보장함으로써 락킹은 이러한 동작을 확실하게 해요.

이는 우리가 확인한 세 번째 예시였어요.

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