[OS] KOCW 운영체제 강의 정리 (반효경) - 3. Process (2), (3)

3. Process (2), (3)

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💡 동기식 입출력과 비동기식 입출력 부연설명

• 입출력을 요청한 프로세스가 입출력이 끝날 때까지 대기상태일 경우 동기식 입출력
• 입출력을 요청한 프로세스가 종료시까지 대기하지 않고 CPU가 새로운 instruction을 실행할 경우 비동기식 입출력

 

💡 Thread

• A thread is a basic unit of CPU utilization
• lighweight process 라고도 불림
• CPU를 수행하는 단위라고 할 수 있음
• 프로세스 1개당 여러 실행단위를 가질 수 있음

🎇Thread의 구성

• Program Counter
• register set
• stack space

🎇Thread가 동료 Thread와 공유하는 부분

• code section
• data section
• OS Resources (각종 OS자원들)

=> 전통적인 개념의 heavyweight process는 하나의 thread를 가지고 있는 task로 볼 수 있다.

 

 

💡 Single and Multithreaded Processes

 

 

💡 Thread의 장점

• 다중 스레드로 구성된 task 구조에서는 하나의 서버 스레드가 blocked 상태인 동안에도 동일한 테스트 내의 다른 스레드가 실행(Running)되어 빠른 처리를 할 수 있다.
• 동일한 일을 수행하는 다중 스레드가 협력하여 높은 처리율(throughput)과 성능 향상을 얻을 수 있다.
• 스레드를 사용하면 병렬성을 높일 수 있다. 각 thread들이 여러 개의 CPU에서 동시 실행되면 빠르게 작업을 수행할 수 있다.
• Responsiveness (응답성)
  • 여러개의 스레드를 사용하게 되면, 여러 프로세스의 작업을 동시에 수행할 수 있어 응답이 빨라진다.
• Resource Sharing (자원 공유)
  • Thread는 하나의 프로세스로 그 안의 CPU의 수행 단위 만을 여러 개 두는 차원이므로 자원을 공유하면서 더 많은 작업을 수행할 수 있다.
• Economy
  • 쓰레드간의 switching은 오버헤드 없이 빠르게 동작이 가능하기 때문에 훨씬 경제적이다
  • 프로세스를 creating or switching 하는 것보다 훨씬 오버헤드가 적음! (Sloaris의 경우 각각 30배, 5배의 오버헤드 차이가 발생함)
• Utilization of Multi Process Architectures 
  • 멀티 프로세서 환경에서 여러개의 스레드를 병렬적으로 수행할 수 있으므로 훨씬 효율적이다

 

💡 Implementation of Threads

1. Kernel Threads
   • 커널이 thread를 관리. 시스템 스케줄러가 커널 스레드를 관리한다.
   • Windows
   • Solaris
   • Digital UNIX, Mach
2. Library 지원 (User Threads)
   • OS는 Thread에 대해 모르고, Library 차원에서 Thread관리하는 방식으로 구현에 제약이 있음
   • POSIX Pthreads
   • Mach C-Threads
   • Solaris Threads
3. Real-time Threads

 

 

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Reference

https://www.ibm.com/docs/en/aix/7.1?topic=processes-kernel-threads-user-threads

Kernel Threads and User Threads

http://www.kocw.net/home/search/kemView.do?kemId=1046323

운영체제

 

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