스핀락(Spin Lock)

스핀락(Spin Lock)이란?

스핀락은 임계영역에 진입하기 위해 락이 해제될 때까지 루프를 돌며(busy waiting / active waiting) 대기하는 락 기법이다.
즉, 락이 걸려 있을 때 블록 상태로 대기하지 않고, 계속해서 락을 얻기 위해 시도하는 방식이다.

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작동 방식

1. 한 스레드가 락을 획득하면, 다른 스레드는 락이 풀릴 때까지 계속 CPU를 점유한 채 반복 검사(spin) 한다.
2. 락이 해제되면 가장 먼저 락을 검사하던 스레드가 락을 획득하고 임계영역에 진입한다.

// 간단한 의사 코드
while (locked) {
    // do nothing (busy wait)
}
locked = true;
// 임계영역
...
locked = false;

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특징

• 장점
  • 컨텍스트 스위칭이 발생하지 않아, 락이 짧게 유지될 경우 오히려 성능이 좋을 수 있음
  • 커널 수준의 락보다 구현이 간단하고 오버헤드가 적음
• 단점
  • 락이 길게 유지되면 CPU 자원을 낭비함
  • 스레드가 선점되지 않는 환경(커널 모드)에서 더 적합

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사용 시점

스핀락은 다음과 같은 상황에서 주로 사용된다.

• 락 유지 시간이 매우 짧을 것으로 예상되는 경우
• 커널 내부에서 락을 걸고, 스케줄링을 허용하지 않으려는 경우
• 멀티코어 환경에서 간단한 동기화가 필요한 경우

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비교: 스핀락 vs 뮤텍스

항목	스핀락	뮤텍스
대기 방식	busy waiting (루프 돌기)	passive waiting (block & wakeup)
컨텍스트 스위칭	없음	있음
CPU 자원	낭비될 수 있음	절약 가능
사용 환경	짧은 임계영역, 커널 내부 등	사용자 영역 일반 동기화