SpinLock 강의 중 이해가 안되는 부분이 있어 질문드립니다.

Question

안녕하세요 SpinLock 강의를 듣다 이해가 안되는점이 있어 질문드립니다 SpinLock 강의 4분 30초쯤에 Thread_1 함수와 Thread_2 함수를 정의했고 Thread_1 함수는 for(int i=0;i<i<100000;i++) { _lock.Acquire(); _num++; _lock.relaese(): } Thread_2 함수는 for(int i=0;i<i<100000;i++) { _lock.Acquire(); _num--; _lock.relaese(): } 이렇게 되어있는데 여기서 이해가 안되는 점이 race condition에 의해 실행 순서가 예측이 불가능할 뿐이지 결국 Thread_1 함수의 for문 num++이 10만번 실행되고 Thread_2 함수의 for문 num--이 10만번 실행되는건 똑같으니까 10만 - 10만 = 0 이 나와야 된다 생각했지만 실제로는 0이 안되고 강의에서는 -8914로 나오는지 이해가 안됩니다.

시슴 · Answer

아.. 이해됐습니다 num++을 하고 나서 그 값을 가져온 뒤 num--을 하거나 num--을 하고 나서 그 값을 가져온 뒤 num++을 하는줄 알았는데 원자성이 보장되지 않아 num++ 과 num--를 둘다 해버리는 상황이 오고 num++값과 num--값을 둘 중 한 개의 값만 저장해야 하기 때문에 0이아닌 +1 또는 -1 값이 저장되고 꼬여버리는 상황이 온지 알겠습니다 race condition이 추상적으로만 이해됐는데 이제 이해가 된거같네요 답변 감사드립니다

Rookiss · Answer

lock을 걸지 않을 때 왜 0이 아닌 다른 값이 나오는지 질문하신 것 같은데, 해당 부분이 완전히 이해가 안 가신다면 Interlocked 강의를 복습해보시기 바랍니다. _num++이나 _num--가 우리 눈에는 1줄짜리 코드로 보이지만, 실제로는: int temp = num; temp = temp + 1; num = temp; 와 비슷하게 - (1) 메모리에서 레지스터로 값을 갖고 오고; - (2) 값 1증가 (혹은 감소) - (3) 레지스터 값을 다시 메모리에 값 저장 하는 일련의 과정으로 이루어져 있습니다. 왜냐하면 특정 메모리 값을 1 증가시키는 것을 CPU가 한 번에 처리할 수 없기 때문이죠. lock을 걸지 않거나 Interlocked 계열 (atomic이 보장된) 함수를 사용하지 않는다면 여러 쓰레드가 동시에 접근하게 되면서 동시에 위의 1~2 단계를 통과할 수가 있게 됩니다. (3은 실행되지 않은 상태) 가령 num이 0인 상태에서, 두 쓰레드가 동시에 num++, num--을 한 번씩 실행한다 치면 num의 값을 갖고올 때  int temp = num; 이 부분에서 둘 다 동일하게 0을 갖고 올 가능성이 생깁니다. 그러면 한쪽은 1, 한 쪽은 -1을 결과값으로 주장해서  그것을 최종 결과물에다 저장하겠지만, num = temp; 우리가 예상한 바와 같이 1과 -1이 모두 더해진 0이라는 결과물이 아닌 +1이나 -1 중 하나로 결과 값이 남게 됩니다.