IT's 잡탕찌개 블로그

Server Programmer 들에게 동기화란 매우 민감하며 중요한 주제이다.

동기화 기법이란 Thread들에게 특정 Resource에 대한 접근 권한을 주는 기법이다.

각각의 동기화 기법들의 종류, 간단한 설명을 알아보자.

Lock 

 - 가장 기본적인 동기화 기법이며 critical section을 활용하여 동기화를 한다.

Mutex

 - 단 하나의 Thread 접근을 허용한다. [모든 프로세서에서 접근 가능.]

 - 이름을 지정하여 여러 Process가 접근 가능.

Shemaphore

 - 지정된 갯수만큼의 Thread 접근을 허가한다. [갯수 지정가능한 Mutex 느낌]

 -> 임계영역에 진입 시 lock, 임계영역 탈출 후 unlock을 하여 접근횟수를 관리한다.

 - Mutex처럼 이름을 통해 접근이 가능.

Event

 - 신호, 비신호 두 가지의 상태가 가능하다. [Manual mode, Auto reset mode]

 - 임계영역 탈출 시 자동으로 비신호상태로 바꿔주는 Auto Reset 여부를 설정이 가능하다.

 - 임계영역 진입 시 Non signaled 상태에서 signaled 상태로 변경한다.

 - 타 Thread 들은 signaled 상태인 event에 접근 시 대기한다.

 - Auto Reset Event 가 아닌 경우 임계 영역을 탈출 한 후 Signal 상태로 계속 존재한다.

  -> ResetEvent를 통해서 Non signaled 상태로 변경해줘야함.

 - 보통 Event의 경우 Thread간의 실행순서를 지켜야 하는 경우 많이 사용한다.

Atomic

 - 특정 int형 변수에 대한 접근을 제한하는 기법

 - Interlock을 통해서 Increase, Decrease, Compare 가 일반적으 로 사용된다.

Single point of failure의 약자.

여러 요소 중 특정 system이 공장난 경우 전체 시스템이 멈춰버리는 경우를 의미

예

. Mobile Game의 경우 Mapping DB가 고장나 User의 계정 정보를 찾지 못하는 경우

. App 구동 시 version 확인을 못하여 Game 실행이 안되는 경우.

. Game Logic 중 무한 포문 혹은 dead lock에 걸리는 경우.

Winsock 관련하여 Socket을 처리하는 방법들을 여러가지가 있다. 

그중 대표적인 몆가지 방법들에 대해서 개념적으로 알아보자.

우선 소켓의 처리방식은 Proactor / Reactor 방식으로 구분된다.

. Proactor : 이벤트가 발생 시 특정 함수를 호출하는 방식

 -> 밑의 ASIO, IOCP 방식이 해당

. Reactor : loop를 돌면서 이벤트가 발생했는지 일일히 확인하는 방식

 -> Select , epoll 방식

Select 방식

. SingleThread 기반의 다중 I/O 처리 방법

. 송신, 수신, 예외 이벤트가 발생한 소켓들을 관리하는 3가지의 "Set"으로 구분한다.

. 각각의 Set을 매 순간 확인하여 해당 이벤트가 발생한 소켓을 목록으로 얻어온다.

. 소켓목록을 순회하며 송신, 수신, 예외에 따른 처리를 수행한다.

. 단, 최대 관리할 수 있는 소켓의 갯수는 1024개로 제한된다.

epoll 방식

. Select 방식의 단점을 보완한 리눅스에서 사용이 가능한 I/O 방식

. Select와 같은 동기형 통지방식을 따르며 FD_SET을 운영체제가 직접 관리한다.

. non blocking, blocking을 설정이 가능하다.

IOCP 방식

. c++ 게임 서버 개발자라면 필히 공부해야 하는 것.

. In/Out Completion  Port의 약자

. 기본적으로 Overlapped I/O Callback 방식을 따른다.

. IOCP 내부의 Thread Pool을 사용하여 소켓의 송수신을 관리한다.

. 따라서 적은 수의 Thread 로 소켓관리가 가능하며, 별도의 Thread 생성, 제거를 할 필요가 없음.

 -> Callback 함수들을 해당 Thread들을 통해 호출한다.

 . 주의할 점으론 I/O가 완료된 Overllaped 구조체에 접근해야 한다는 것이다.

 -> I/O 가 미완료된 Handle에 접근하면 안됨.

ASIO 방식

. Boost lib에 존재하는 방식.

. 아마도 C++ 20에 들어갈 예정이라고 한다...

. Asynchronous IO의 약자.