spin lock

 

spin lock은 mutiprocessor system에서
여러 processor가 동시에 critical section에 진입하지 못하도록 하는 synchronization 기법이다.
한 processor가 lock을 가지고 있으면 다른 processor들은 unlock될 때까지 busy-wait하다가
lock을 차지하기 위해 동시에 lock 변수에 접근(write)한다.

여기서 두 가지 문제가 발생할 수 있는데
첫 번째는 각 processor 간에 lock을 획득하는 순서를 보장할 수 없기 때문에
먼저 spin lock을 기다리던 processor가 더 나중에 lock을 얻을 수도 있다는 것이다.
때문에 spin lock은 공정하지 못하다.

또 하나의 문제는 성능에 관련된 것으로
cache coherency로 인해 한 processor가 lock 변수에 write를 하게되면
다른 모든 processor의 cache line이 invalidate된다.
따라서 contention이 심한 경우 lock을 얻은 processor에서도 반복적으로 cache miss가 발생하여
실행 성능이 매우 나빠질 수 있다. (보통 lock 변수와 데이터는 같은 line에 놓여있을 것이다.)

ticket spin lock은 이를 개선하기 위해 2.6.25 버전부터 도입된 것으로
lock을 기다리는 각 processor들은 자신 만의 ticket을 부여받고
자기 차례가 돌아오는 경우에만 write를 시도하므로
순서대로 lock을 얻을 수 있으며 전체적으로 cache miss 횟수를 줄일 수 있다.