[운영체제] 6. Process (2) - Thread와 Thread의 장점

 

동기식 입출력 & 비동기식 입출력

입출력 처리를 운영체제를 통해서 해야 한다.

• 입출력을 요청한 프로세스가 기다려야 한다면 → 동기식 입출력이다.
• 입출력이 진행되는 동안에 그 프로세스가 곧바로 CPU를 점유하여 실행한다면 → 비동기식 입출력이다.

동기식 입출력

• I/O 요청 후 입출력 작업이 완료된 후에야 제어가 사용자 프로그램에 넘어감
• 방법 1 : I/O 가 끝날 때 까지 CPU를 낭비시킨다. → 매 시점에 하나의 I/O 만 일어날 수 있음
• 방법 2 : I/O가 완료될 때까지 해당 프로그램에게서 CPU 를 빼앗음 → 다른 프로그램에게 CPU 를 준다.

대부분 방법2로 구현된다.

비동기식 입출력

• I/O 가 시작된 후 입출력 작업이 끝나기를 기다리지 않고 제어가 사용자 프로그램에 즉시 넘어감.

동기식 & 비동기식 입출력 모두, I/O 작업 의 완료는 인터럽트로 알려준다.

Thread

Thread는 CPU의 수행 단위이다. 

• Thread 의 구성 : Program Counter (메모리의 어느 부분을 수행중인지 가리킴)+ Register Set + Stack 공간
• Thread 가 동료 Thread와 공유하는 부분 (= Task) : 코드 영역, 데이터 영역, OS 자원
• Thread들이 각각 별도로 가지고 있는 부분은 CPU 의 수행과 관련된 부분이다. 예를 들어, Stack, Register, PC 정보에 대해 각자 들고 있다. (각각 스레드들이 실행되는 내용이 다를 것이기 때문이다.)

Thread 사용의 장점

• 다중 스레드로 구성된 태스크 구조에는, 하나의 서버 스레드가 blocked (= waiting) 상태일 때 다른 스레드가 CPU를 잡고 실행(=running)될 수 있어서 응답시간이 더 빨라 질 수 있다.
• EX) 웹 브라우저 : 네트워크를 통해 웹 페이지를 읽어오는 작업 (I/O 작업), 웹 페이지를 읽어오는 동안에는 내 웹 브라우저는 blocked 상태이다. 사용자 입장에서는 답답할 것이다. 만약 웹 브라우저를 여러개 스레드 사용해서 만든다면, 하나의 스레드가 웹 서버에서 데이터를 불러오는 동안에, 또 다른 스레드가 이미 읽어온 데이터를 화면에 보여준다면 사용자 입장에서는 결과를 빨리 확인할 수 있게 된다.