모니터

모니터는 데이터와 그 데이터를 다루는 함수들이 하나의 객체처럼 캡슐화된 동기화 구조입니다.
보통 언어나 시스템 레벨에서 제공되며, 락 + 조건변수(Condition variable)로 구성되어 있습니다.

구성요소

• 공유 자원 (Shared data)
• Lock (락) - 임계 구역 보호
• 조건 변수 (Condition Variable) - 특정 조건이 만족될 때까지 대기 / 신호

주요 연산

• wait() ( cond_wait() )
  → Lock을 놓고 기다림. 조건이 만족될 때 다시 락을 획득합니다. (Lock과 함께 사용)
• signal() ( cond_signal() )
  → 대기 중인 스레드 하나 깨움
• breadcast() ( cond_breadcast() )
  → 모든 대기 스레드 깨움

특징

• 한 번에 하나의 스레드만 모니터 내부 함수 실행 가능합니다.
• wait(), signal() 등의 조건 변수를 통해 스레드 간 대기와 알림 수행합니다.

PintOS에서

PintOS에서는 명시적으로 monitor 구조를 지원하지 않지만, Lock + Condition variable 를 조합하여 모니터 스타일로 구현할 수 있습니다.

lock_acquire(&lock);
while (!condition_met)
    cond_wait(&cond, &lock);
do_something();
lock_release(&lock);

cond_wait()는 내부적으로 락을 해제하고, 조건 변수 큐에 들어가고, 다시 락을 잡습니다.
해당 형태는 Project 2 이상에서 유저 프로그램 실행, 파일 시스템 등 다양한 상황에서 사용됩니다.

세마포어 VS 뮤텍스 VS 모니터