Concurrency Runtime – 동기화 객체 2. ( event )

Concurrency Runtime
– 동기화 객체 2. ( event )

작성자: 임준환( mumbi at daum dot net )

 

시작하는 글

 지난 글에 이어서 Concurrency Runtime 에서 제공하는 동기화 객체에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

이번 글에서는 event 에 대해서 알아보겠습니다.

 

event

 event 는 어떤 상태를 나타낼 수 있는 동기화 객체입니다.

 event 는 어떤 공유 데이터에 대한 접근을 동기화하는 것이 아니라 실행의 흐름을 동기화합니다.

 어떤 작업이 완료되기를 기다렸다가 진행될 수 있고, 어떤 상태를 외부에 알릴 수도 있습니다.

 event 는 기본적으로 2가지 상태를 갖습니다. 설정된 상태( 시그널된 상태라고도 합니다. )와 설정되지 않은 상태를 가지고 있고, 플래그의 역할을 할 수 있습니다.

 event 는 자신의 상태가 설정될 때까지 기다리는 기능을 가지고 있어서 실행의 흐름을 동기화할 수 있습니다.

  Windows API 의 이벤트 객체와 유사합니다. 다른 점은 event 는 협조적이라는 것입니다. wait() 에 의해 대기하고 있을 때, 대기 중인 스레드 자원을 다른 작업에 사용하여 더욱 효율적인 스케쥴링을 하게 됩니다.

 

멤버 함수

 생성자와 소멸자를 제외한 public 인 멤버 함수들에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

void set()

 event 를 설정합니다.

 wait() 로 기다리던 event 는 계속해서 진행하게 됩니다.

 

void reset()

 event 를 설정하지 않습니다. 즉, 초기 상태로 되돌립니다.

 

size_t wait(unsigned int _Timeout = COOPERATIVE_TIMEOUT_INFINITE)

 event 가 설정될 때까지 기다립니다.

 매개변수인 _Timeout 은 기다리는 최대 시간을 지정할 수 있습니다. 기본 매개변수인  COOPERATIVE_TIMEOUT_INFINITE 는 무한대를 나타냅니다.

 event 가 설정되어 기다리는 것을 멈추고 계속 진행될 때, wait() 는 0 을 반환합니다. 반면에 지정한 최대 시간을 초과하여 기다리는 것을 멈추고 계속 진행될 때는 COOPERATIVE_WAIT_TIMEOUT( 0xffffffff ) 를 반환합니다.

 

static size_t __cdecl wait_for_multiple(event ** _PPEvents, size_t _Count, bool _FWaitAll, unsigned int _Timeout = COOPERATIVE_TIMEOUT_INFINITE);

 정적 멤버 함수로 여러 개의 event 를 기다립니다.

 매개 변수인 _PPEvents 는 event 의 포인터 배열입니다.

 매개 변수인 _Count 는 기다릴 event 의 개수입니다.

 매개 변수인 _FWaitAll 은 지정된 event 들이 모두 설정될 때까지 기다릴 것인지 여부입니다. false 를 지정하면 하나의 event 라도 설정되면 기다리는 것을 멈추고 계속 진행됩니다.

 마지막 매개 변수인 _Timeout 은 최대 시간입니다. 기본 매개 변수인 COOPERATIVE_TIMEOUT_INFINITE 는 무한대를 나타냅니다.

 매개 변수 중 _FWaitAll 을 false 로 지정하고, 하나의 event 가 설정되었을 때, 설정된 event 의 _PPEvents 로 지정된 배열의 인덱스가 반환됩니다.

 _FWaitAll 을 true 로 지정했을 경우에 모든 event 가 설정되었을 때에는 COOPERATIVE_WAIT_TIMEOUT 이 아닌 값이 반환됩니다.

 Windows API 의 이벤트 객체를 사용할 때 함께 사용하는 WaitForMultipleObject() 와 유사합니다.

 

예제

 Windows API 의 이벤트 객체와 어떻게 다른지 알아볼 수 있는 예제를 구현해보겠습니다.

 

시나리오

 우선 최대 2개의 작업이 동시에 수행될 수 있도록 설정합니다.

 그리고 하나의 event 를 생성한 후, 5개의 작업을 병렬로 처리합니다. 각 작업마다 생성한 event 가 설정될 때까지 기다리도록 합니다.

 메인 스레드에서 1 초 후에 그 event 를 설정합니다.

 같은 작업을 Windows API 의 이벤트 객체를 사용해서 구현합니다.

 

코드

// 코드의 출처는 msdn 입니다.
#include <windows.h>
#include <concrtrm.h>
#include <ppl.h>
#include <iostream>
#include <sstream>

using namespace Concurrency;
using namespace std;

// Demonstrates the usage of cooperative events.
void RunCooperativeEvents()
{
   // An event object.
   event e;

   // Create a task group and execute five tasks that wait for
   // the event to be set.
   task_group tasks;
   for (int i = 0; i < 5; ++i)
   {
      tasks.run([&] {
         // Print a message before waiting on the event.
         wstringstream ss;
         ss << L"\t\tContext " << GetExecutionContextId() 
            << L": waiting on an event." << endl; 
         wcout << ss.str();

         // Wait for the event to be set.
         e.wait();

         // Print a message after the event is set.
         ss = wstringstream();
         ss << L"\t\tContext " << GetExecutionContextId() 
            << L": received the event." << endl; 
         wcout << ss.str();
      });
   }

   // Wait a sufficient amount of time for all tasks to enter 
   // the waiting state.
   Sleep(1000L);

   // Set the event.

   wstringstream ss;
   ss << L"\tSetting the event." << endl; 
   wcout << ss.str();

   e.set();

   // Wait for all tasks to complete.
   tasks.wait();
}

// Demonstrates the usage of preemptive events.
void RunWindowsEvents()
{
   // A Windows event object.
   HANDLE hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, TEXT("Windows Event"));

   // Create a task group and execute five tasks that wait for
   // the event to be set.
   task_group tasks;
   for (int i = 0; i < 5; ++i)
   {
      tasks.run([&] {
         // Print a message before waiting on the event.
         wstringstream ss;
         ss << L"\t\tContext " << GetExecutionContextId() 
            << L": waiting on an event." << endl; 
         wcout << ss.str();

         // Wait for the event to be set.
         WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE);

         // Print a message after the event is set.
         ss = wstringstream();
         ss << L"\t\tContext " << GetExecutionContextId() 
            << L": received the event." << endl; 
         wcout << ss.str();
      });
   }

   // Wait a sufficient amount of time for all tasks to enter 
   // the waiting state.
   Sleep(1000L);

   // Set the event.

   wstringstream ss;
   ss << L"\tSetting the event." << endl; 
   wcout << ss.str();

   SetEvent(hEvent);

   // Wait for all tasks to complete.
   tasks.wait();

   // Close the event handle.
   CloseHandle(hEvent);
}

int wmain()
{
   // Create a scheduler policy that allows up to two 
   // simultaneous tasks.
   SchedulerPolicy policy(1, MaxConcurrency, 2);

   // Attach the policy to the current scheduler.
   CurrentScheduler::Create(policy);

   wcout << L"Cooperative event:" << endl;
   RunCooperativeEvents();

   wcout << L"Windows event:" << endl;
   RunWindowsEvents();
}

[ 코드1. event 와 Windows API 이벤트 객체와의 차이 ]

 event 의 경우 5 개의 작업 중 동시에 2개가 수행되도록 하여 2 개의 작업이 기다리고 있을 때, 기다리는 스레드 자원은 다른 작업을 하게 됩니다. 이것이 바로 협력적인 스케쥴링입니다.

 반면에 Windows API 의 이벤트 객체를 사용할 경우, 2 개의 작업이 다시 시작될 때까지 스레드 자원은 낭비를 하게 됩니다.

 

 

[ 그림1. event와 Windows API 이벤트 객체와의 차이 예제 결과 ]

 

마치는 글

 Concurrency Runtime 에서 제공하는 동기화 객체인 event 까지 알아보았습니다. 이렇게 해서 제공하는 모든 동기화 객체를 알아보았습니다.

 동기화 객체도 알아보았으니 이제 사용자 정의 message block 을 구현할 준비가 다 된 것 같습니다.

 다음 글에서는 제공하는 message block 이 외에 사용자가 구현사여 사용하는 message block 에 대해서 알아보겠습니다.