SpinLock

스핀락(spinlock)은 임계 구역(critical section)에 진입이 불가능할 때 진입이 가능할 때까지 루프를 돌면서 재시도하는 방식으로 구현된 락을 가리킨다. 스핀락이라는 이름은 락을 획득할 때까지 해당 스레드가 빙빙 돌고 있다(spinning)는 것을 의미한다. 스핀락은 바쁜 대기의 한 종류이다.

스핀락은 운영 체제의 스케줄링 지원을 받지 않기 때문에, 해당 스레드에 대한 문맥 교환이 일어나지 않는다. 따라서 스핀락은 임계 구역에 짧은 시간 안에 진입할 수 있는 경우에 문맥 교환을 제거할 수 있어 효율적이다. 하지만 만약 스핀락이 오랜 시간을 소요한다면 다른 스레드를 실행하지 못하고 대기하게 되며, 이 경우 비효율적인 결과를 가져온다.

"조금만 기다리면 바로 쓸 수 있는데 굳이 컨텍스트 스위칭으로 부하를 줄 필요가 있나?" 라는 컨셉으로 개발된 것으로 크리티컬 섹션에 진입이 불가능할때 컨텍스트 스위칭을 하지 않고 잠시 루프를 돌면서 재시도 하는 것을 말합니다.

Implementation

• Boost 1.54.0 atomic - usage examples

#include <boost/atomic.hpp>

class spinlock {
private:
  typedef enum {Locked, Unlocked} LockState;
  boost::atomic<LockState> state_;

public:
  spinlock() : state_(Unlocked) {}

  void lock()
  {
    while (state_.exchange(Locked, boost::memory_order_acquire) == Locked) {
      /* busy-wait */
    }
  }
  void unlock()
  {
    state_.store(Unlocked, boost::memory_order_release);
  }
};

See also

• Busy waiting
• Synchronization
• Busy spin
• Deadlock
• Seqlock
• Ticket lock
• std::atomic

Favorite site

• Wikipedia (en) Spinlock에 대한 설명
• Linux kernel 스핀락
• Critical Section: CPU가 여러개일때 동기화
• spin lock 이란
• Spinlocks and Read-Write Locks ¹

References