Thread

2018. 8. 24. 21:21

1. 프로세스 & 쓰레드

프로세스의 특징

자원 소유권 - 프로세스는 자신의 이미지를 위한 가상주소 공간을 포함
스케줄링/실행 - 프로세스 수행은 하나 이상의 프로그램을 통과하는 수행 경로를 따른다. 한 프로세스는 다른 프로세스들과 번갈아 가면서(interleave) 수행될 수 있다. 따라서 프로세스는 프로세스 수행 상태와 디스패칭 우선순위를 가지며, 운영체제에 의해 스케줄되고 디스패치되는 개체

쓰레드

CPU 디스패칭 단위는 쓰레드 또는 경량 프로세스라고 하며,

자원 소유권의 단위는 프로세스 또는 task라고 한다.

2. Resources of Process and Thread - 프로세스와 쓰레드의 자원

프로세스는 Code, Data, Stack, Memory for registers context(program counter, register etc.)로 구성된다
쓰레드는 Stack, Memory for registers context(program counter, register etc.):thread control blcok로 구성된다
프로세스 내의 모든 쓰레드들은 그 프로세스의 상태와 자원을 공유한다.

<한 프로세스 내부 모습(각 쓰레드는 각각 registers, stack을 가지며 code,data,files를 공유)>

3. 멀티쓰레딩 (Multithreading)

< Multithreading Example on a Uniprocessor >

4. 멀티쓰레딩의 이점

-> 같은 프로세스 내에 쓰레드들은 메모리와 파일을 공유하기 때문에 커널을 호출하지 않는다.

-> 프로세스 간 통신 (IPC) : 커널 호출 시간 필요 = 큰 오버헤드 필요

5. Thread 유형

- 쓰레드 관리와 관계된 모든 일은 응용이 수행하며 커널은 쓰레드의 존재를 알지 못한다.

- 사용자 영역에서 쓰레드 연산을 수행

- 사용자 수준 쓰레드의 장점

+ 스케줄링 결정이나 프로시저 동기화를 위해 커널을 호출하지 않으므로 오버헤드가 적다.

+ 운영체제에서 쓰레드를 지원 할 필요가 없으므로,어느 OS든 실행 할 수 있다. (즉, 이식성이 높다)

+ 기존 OS 스케줄링을 방해하지 않고 응용에 맞춘 사용자 수준 쓰레드 스케줄링 알고리즘이 가능하다.

- 사용자 수준 쓰레드의 단점

+ 한 개의 사용자 수준 쓰레드가 블록되면, 그 프로세스의 모든 쓰레드가 블록된다.

- 쓰레드 관리와 관련된 모든 작업이 커널에 의해 이루어진다.

- 응용 영역에는 쓰레드 관리를 위한 코드가 없고, 단순히 커널 쓰레드 기능에 대한 API가 있다. (ex. Windows, Linux)

- 커널 수준 쓰레드의 장점

+ 커널이 각 쓰레드를 개별적으로 관리 할 수 있다.

+ 응용 프로그램은 입출력 작업이 끝날 때까지 다른 쓰레드를 사용해 다른 작업을 할 수 있다.

- 커널 수준 쓰레드의 단점

+ 스케줄링과 동기화를 위해 커널을 호출해야하므로 오버헤드가 증가된다.

+ 이식성이 떨어진다.

+ 시스템이 달라지면 해당 운영체제에서 제공하는 쓰레드 API를 사용해 프로그램을 수정해야 한다.

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