Lock-free synchronization has advantages over lock-based synchronization. Lock-free synchronization is deadlock-free and fault-tolerant, and eliminates interference between synchronization and the scheduler.In this thesis, we survey universal constructions of lock-free shared objects which automatically generates sequential implemations into lock-free implementations. However lock-free implementations are difficult to de-sign and to verify as correct. We propose intelligent memory a memory architecture for lock-free synchronization.
We present an example implementation of intelligent memory and its programming model. Intelligent memory does not affect the existing cache coherence scheme and support any traditional atomic primitives by the CSP.
Simulation results show that intelligent memory provides good performance compared with the lock based scheme and lock-free Synchronization scheme, and its performance is independent on process contention.
공유 메모리시스템에서 객체를 공유하기 위해서 상호배제를 이용하여 동기화 하는 방법이 널리 사용되어져 왔다.상호배제를 이용한 동기화는 교착상태, 우선순위 도치, 고장이 허용되지 않는등의 문제점을 가지고 있다.이러한 문제점을 해결하기 위해서 비잠금 동기화 방법이 제시되었다.
비잠금 동기화는 적어도 하나의 프로세스가 실행된다는 것을 보장하는 것으로서 병렬성을 증대시키며, 페이지부재, 선점등의 지체가 발생하는 경우에 특히 나은 성능을 보이게 된다. 그러나 비잠금 동기화 방법은 구현하는 알고리즘이 복잡하며, 프로그래머에게 친숙한 방법이 아니라, 장점에 비해서 그다지 널리 사용되고 있지는 않다. 비잠금 자료구조를 손쉽게 구현하기 위해서, 일반적으로 자료구조를 접근하는 순차적 알고리즘을 비잠금 병행알고리즘으로 자동으로 변환해주는 범용변환을 고안하게 되었다.
본 논문에서는 범용 변환의 한 방법으로, 비잠금 동기화를 위한 지능형 메모리 구조를 제안하였다. 제안한 지능형 메모리에서는 메모리 자체에서 다른 프로세스의 간섭없이 공유자료를 접근하는 임계구역을 실행이 가능하다. 이를 위해서 공유자료와 그의 연산으로 구성되어 있는 임계구역절차(CSP)라는 프로그래밍 환경을 제공한다.
제안한 비잠금 동기화를 위한 메모리 구조는 프로그래밍 하기에 수월하며, 경쟁을 줄여주기때문에 좋은 성능을 나타냄을 모의실험으로 보여주었다.
