커널 모드 동기화 - 세마포어프로그래밍

세마포어는 뮤텍스에서 확장된 개념인데, 쉽게 설명하면...
뮤텍스에 접근가능한 쓰레드의 최대개수를 설정할 수 있습니다.

그 밖에 또 다른 차이점 한가지는 뮤텍스는 자신을 생성한 프로세스에 종속적이나,
세마포어는 프로세스에 자유롭게 호출할 수 있습니다.
-> 이 부분은 다음 포스팅에 쉽게 설명하겠습니다.

1. lpSemaphoreAttributes
지겹게 등장하는 커널 오브젝트 핸들에 대한 보안 속성이져.

2. lInitialCount
세마포어의 초기 개수를 설정합니다

3. lMaximumCount
세마포어가 가질 수 있는 최대 개수를 설정합니다.
보통 IInitialCount 와 같거나 큰 값을 넣습니다.

4. lpName
세마포어에 이름을 지정합니다.
다음 포스팅에 설명할 부분인데, 이렇게 이름을 지정하면
서로다른 프로세스 사이에도 이 세마포어에 접근할 수 있습니다.

세파포어 카운트가 10이라면 최대 10개의 쓰레드가 임계영역에 접근할 수 있게됩니다.
세마포어 획득은 WaitForSingleObject 를 사용하고, 반환은 ReleaseSemaphore 를 사용합니다.

아래는 세마포어를 아용한 명동교자라는 예제 ;;;

 

1. /*  
2.     MyongDongKyoJa.cpp  
3.     프로그램 설명: 카운트 세마포어에 대한 이해  
4.     시뮬레이션 제한 요소:  
5.         1. 테이블이 총 10개이고, 동시에 총 10분의 손님만 받을 수 있다고 가정한다.  
6.         2. 오늘 점심시간에 식사하러 오실 예상되는 손님의 수는 총 50분이다.  
7.         3. 각 손님들께서 식사 하시는 시간은 대략 10분에서 30분 사이이다.  
8. */ 
9.  
10.  
11. #include <stdio.h>  
12. #include <stdlib.h>  
13. #include <time.h>  
14. #include <windows.h>  
15. #include <process.h>  
16. #include <tchar.h>  
17.  
18. #define NUM_OF_CUSTOMER 50  
19. #define RANGE_MIN 10  
20. #define RANGE_MAX (30 - RANGE_MIN)  
21. #define TABLE_CNT 10  
22.  
23.  
24. HANDLE hSemaphore;  
25. DWORD randTimeArr[50];  
26.  
27. void TakeMeal(DWORD time)  
28. {  
29.     WaitForSingleObject(hSemaphore, INFINITE);  
30.     _tprintf( _T("Enter Customer %d~ \n"), GetCurrentThreadId());  
31.  
32.     _tprintf(_T("Customer %d having launch~ \n"), GetCurrentThreadId());  
33.     Sleep(1000 * time); // 식사중인 상태를 시뮬레이션 하는 함수.  
34.  
35.     ReleaseSemaphore(hSemaphore, 1, NULL);  
36.     _tprintf( _T("Out Customer %d~ \n\n"), GetCurrentThreadId());  
37. }  
38.  
39.  
40. unsigned int WINAPI ThreadProc( LPVOID lpParam )   
41. {   
42.     TakeMeal((DWORD)lpParam);  
43.     return 0;  
44. }  
45.  
46.  
47. int _tmain(int argc, TCHAR* argv[])  
48. {  
49.     DWORD dwThreadIDs[NUM_OF_CUSTOMER];  
50.     HANDLE hThreads[NUM_OF_CUSTOMER];  
51.      
52.     srand( (unsigned)time( NULL ) );    // random function seed 설정  
53.  
54.  
55.     // 쓰레드에게 전달할 random 값 총 50개 생성.  
56.     for(int i=0; i<NUM_OF_CUSTOMER ;i++)  
57.     {  
58.         randTimeArr[i] = (DWORD) (  
59.                 ((double)rand() / (double)RAND_MAX) * RANGE_MAX + RANGE_MIN  
60.             );  
61.     }  
62.  
63.     // 세마포어 생성.  
64.     hSemaphore = CreateSemaphore (  
65.                    NULL,    // 디폴트 보안관리자.  
66.                    TABLE_CNT,      // 세마포어 초기 값.  
67.                    TABLE_CNT,      // 세마포어 최대 값.  
68.                    NULL     // unnamed 세마포어 구성.  
69.                  );  
70.     if (hSemaphore == NULL)   
71.     {  
72.         _tprintf(_T("CreateSemaphore error: %d\n"), GetLastError());  
73.     }  
74.  
75.  
76.     // Customer를 의미하는 쓰레드 생성.  
77.     for(int i=0; i<NUM_OF_CUSTOMER; i++)  
78.     {  
79.         hThreads[i] = (HANDLE)  
80.             _beginthreadex (   
81.                 NULL,  
82.                 0,                        
83.                 ThreadProc,                 
84.                 (void*)randTimeArr[i],                      
85.                 CREATE_SUSPENDED,            
86.                 (unsigned *)&dwThreadIDs[i]     
87.             );  
88.  
89.         if(hThreads[i] == NULL)  
90.         {  
91.             _tprintf(_T("Thread creation fault! \n"));  
92.             return -1;  
93.         }  
94.     }  
95.  
96.     for(int i=0; i<NUM_OF_CUSTOMER; i++)  
97.     {  
98.         ResumeThread(hThreads[i]);  
99.     }  
100.  
101.     WaitForMultipleObjects(NUM_OF_CUSTOMER, hThreads, TRUE, INFINITE);  
102.  
103.     _tprintf(_T("----END-----------\n"));  
104.  
105.     for(int i=0; i<NUM_OF_CUSTOMER; i++)  
106.     {  
107.         CloseHandle(hThreads[i]);  
108.     }  
109.       
110.     CloseHandle(hSemaphore);  
111.  
112.     return 0;  
113. }