[Rust] hint: spin_loop

#Rust

spin_loop는 스핀락과 관련된 최적화 전용 함수다.

이것 자체로는 특수한 기능을 하지는 않으나, 리소스를 절약해서 전체적인 성능과 리소스 소모를 최적화할 수 있다.

예를 들어, 다음과 같이 단순한 스핀락을 구현하다고 가정하겠다.

사실 스핀락의 장점은 단순함에 있지, 일반적인 성능이 썩 좋은 편은 못된다.
여기서는 lock을 걸때 무한루프를 돌도록 해뒀다.

저게 최선일까? 그렇지는 않을 것 같다.
저 루프 내에 힌트 함수를 넣는 것만으로도 최소한의 최적화를 시도해볼 수는 있다.

이러면 프로세서에 명령을 줘서 하이퍼스레드를 전환하거나, 전력을 절약하는 식의 처리를 할 수 있다고 한다.
근데 직접 돌려보니 생각보다 cpu 리소스가 크게 줄어들거나 하지는 않았다. 이것도 약간 우선권을 다른 작업에 넘기는 식으로 동작해 그럴 수도 있다.

이건 모든 프로세서에서 동작하지는 않고, 프로세서마다 동작방식과 효과도 좀 다르다.

그래서 까보면 이런식으로 되어있다.
_mm_pause 같은 명령을 날리도록 되어있는데, 찾아보니까 약간의 메모리/캐시 최적화가 되거나 상황에 따라서 프로세서를 잠깐 일시중지할 수도 있다고 한다.

근데 이런걸 쓰더라도 spinlock을 오랫동안 대기시키는 것은 여전히 느리고 효율이 나쁘다.
이건 약간의 개선을 줄 뿐이다.

vs thread::yield_now()

비슷한 용도로 사용할 수 있는 함수로는 thread::yield_now()가 있다.

일단 사용법과 목적 자체는 거의 비슷하다. 이걸 실행하면 os 스케줄러에 요청을 해서 다른 작업에게 CPU 사용 우선권을 넘겨줄 수 있다. 다른 작업이 없다면 아마 그냥 다시 실행될 것이다.

spin_loop와의 차이점은, 이건 OS 스케줄러와 직접 상호작용하는 명령이란 것이다.
이에 대한 처리는 프로세서가 아닌 OS 재량에 달려있다.

spin_loop에 비해서 리소스를 좀더 과감하게 놓을테니 최적화 효과는 더 크겠지만, 다시 리소스를 돌려받는 속도는 그보다 못할 것이다. 놓은 우선권을 다시 받으려면 다시 OS에 의해 할당을 받아야할 테니 말이다.

명확한 우열은 없으며, 상황에 따라 선택하면 되겠다.