동기화의 문제들

Bounded-Buffer Problem

• N개의 Item을 저장할 수 있는 제한된 크기의 버퍼(Buffer)
• 여러 생산자(Producer)와 여러 소비자(Consumer)가 접근
  • 생산자 : 하나의 Item을 버퍼에 저장 → write
    1. Item을 생성합니다.
    2. Buffer에 빈 공간을 확인
    3. 빈 공간이 있다면 Item 저장
  • 소비자 : 버퍼에서 하나의 Item을 가져옴 → write
    1. Buffer가 비어 있지 않은지 확인합니다.
    2. Item이 있다면 Buffer에서 Item을 가져옵니다.
    3. Item을 처리합니다.
    4. Item이 없다면 Buffer에 Item이 추가될 때까지 대기

• Race Condition
  • 여러 Producer가 동시에 Buffer에 Item을 저장
• Buffer 상태 관리
  • Buffer가 Full → Producer는 대기해야 합니다.
  • Buffer가 Empty → Consumer는 대기해야 합니다.

구현

• Buffer : 1차원 배열로 구현
  • boolean buffer[n] = empty;
• 생산자
  • buffer 중 empty인 걸 찾아 full로 바꿈
  • buffer[m] = full;
• 소비자
  • buffer 중 full인 걸 찾아 empty로 바꿈
  • buffer[m] = empty;

Semaphore 구현

• Empty : buffer 내 진입할 공간 표시
  • 생산자 진입 관리
• Full : buffer 내 아이템 존재 표시
  • 소비자 진입 관리
• Mutex : buffer 에 대한 접근 관리
  • 진입했을 경우 buffer의 상태변경
• 초기값
  • Full = 0; Empty = n; Mutex =1;