[c++] 뮤텍스를 사용한 운영 체제 자원 보호

08 Dec 2023

운영 체제에서 프로세스나 스레드간에 공유되는 자원에 대한 접근을 보호하려면 뮤텍스를 사용할 수 있습니다. 뮤텍스는 상호배제를 위한 동기화 기법 중 하나로, 여러 스레드가 동시에 공유 자원에 접근하는 것을 방지하여 데이터 무결성을 유지합니다.

뮤텍스 개념

뮤텍스는 Mutual Exclusion의 약자로, 특정 시점에 오직 하나의 스레드만이 뮤텍스를 소유하고 다른 스레드는 접근할 수 없도록 제어합니다. 뮤텍스를 사용하면 임계 구역(critical section)에 대한 접근을 조율하여 데이터의 일관성과 정확성을 유지할 수 있습니다.

C++에서의 뮤텍스 사용

C++에서는 std::mutex 클래스를 사용하여 뮤텍스를 구현할 수 있습니다. 다음은 간단한 예제 코드입니다.

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mtx;

void criticalSection() {
    mtx.lock();
    // 임계 구역 접근
    // ...
    mtx.unlock();
}

int main() {
    std::thread t1(criticalSection);
    std::thread t2(criticalSection);

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

위 예제에서 std::mutex를 사용하여 임계 구역에 대한 접근을 보호하고 있습니다.

뮤텍스 사용 시 주의 사항

뮤텍스를 사용할 때에는 다음과 같은 주의 사항을 염두해 두어야 합니다.

데드락(deadlock)을 방지하기 위해 뮤텍스 잠금 및 해제 순서를 일관되게 유지해야 합니다.
뮤텍스 잠금을 사용한 후 해제하기 전에 예외가 발생할 경우, 뮤텍스를 해제하지 않은 채로 함수를 빠져나가는 상황을 방지해야 합니다.

뮤텍스를 올바르게 사용하면, 여러 스레드 간의 동시 접근으로 인한 문제를 방지하고 안전한 병렬 처리를 할 수 있습니다.

결론

뮤텍스는 C++을 포함한 다양한 프로그래밍 언어 및 환경에서 중요한 동기화 기법으로, 공유 자원에 대한 안전한 접근을 보장합니다. 뮤텍스를 올바르게 활용하여 데이터 무결성을 유지하고 병렬 처리를 안전하게 수행하는 데 도움이 됩니다.

참고 자료

https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/mutex