커널모드 동기화 기법 - 뮤텍스(Mutex), 세마포어(Semaphore), 이벤트(Event)

1. Mutex 커널 오브젝트 기반 동기화

WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE); // 임계영역의 시작 // ... // 임계영역의 끝 ReleaseMutex(hMutex); Mutex는 소유 - non-signaled 상태 / 소유 x - signaled 상태

WaitForSingleObject() 호출 결과는 2가지

- 호출 후 블로킹 상태

: Mutex 오브젝트가 다른 쓰레드에게 소유되어서 현재 non-signaled 상태에 놓여있는 상황

- 호출 후 반환된 상태

: Mutex 오브젝트의 소유가 해제되었거나 소유되지 않아서 signaled 상태에 놓여있는 상황

Mutex는 WaitForSingleObject() 가 반환될 때, 자동으로 non-signaled 상태가 되는 auto-reset 모드 커널 오브젝트.

따라서, WaitForSingleObject()는 결과적으로 Mutex를 소유할려고 할 때 호출하는 함수가 된다.

2. Semaphore 커널 오브젝트 기반 동기화

세모포어 값이라 불리는 정수를 기반으로 동기화가 이뤄지고, 이 값이 0보다 작아질 수 없다. 윈도우의 세마포어 값은 Semaphore 커널 오브젝트에 등록

세마포어 값이 0 - non-signaled

세마포어 값이 0보다 큰 경우 - signaled

WaitForSingleObject()가 호출되면 

- 세마포어 값이 0보다 큰 경우에 반환 -> 세마포어 값을 1 감소 시키면서 non-signaled 상태가 되게 함(세마포어 값이 1 감소해서 0이 되는 경우)

- 0이라면 블로킹 상태

// semTwo 소유자 -> semOne 소유자 의 흐름으로 semOne = CreateSemaphore(NULL, 0, 1, NULL); // non-signaled semTwo = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); // signaled // ... // ... // Thread1 WaitForSingleObject(semTwo, INFINITE); // 임계영역의 시작 // ... // 임계영역의 끝 ReleaseSemaphore(semOne, INFINITE); // Thread2 WaitForSingleObject(semOne, INFINITE); // 임계영역의 시작 // ... // 임계영역의 끝 ReleaseSemaphore(semTwo, INFINITE);

3. Event 커널 오브젝트 기반 동기화

Mutex나 Semaphore와 다른 점 : auto-reset 모드와 manual-reset 모드 중 하나를 선택

-> WaitForSingleObject()가 반환을 한다고 해서 non-signaled 상태로 되돌려지지 않는다.

// 둘 이상의 쓰레드가 동시에 대기상태를 빠져 나와야 하는 상황 // main thread hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL); // manual-reset 모드, non-signaled // ... SetEvent(hEvent); // non-signaled -> signaled WaitForSingleObject(hThread1, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread2, INFINITE); ResetEvent(hEvent); // signaled -> non-signaled // hThread1 WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); // SetEvent(hEvent); 가 실행 전까지는 블로킹. // ... // hThread2 WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE); // SetEvent(hEvent); 가 실행 전까지는 블로킹. // ...