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Threads

1 Threads​

1.1 Threads의 개념​

  • 스레드는 CPU 이용의 기본 단위이다.
  • 스레드는 스레드 ID, 프로그램 카운터, 레지스터 집합, 그리고 스택으로 구성된다.
    • 위 구성요소를 각 스레드마다 별도로 가지고 있다
  • 스레드는 같은 프로세스에 속한 다른 스레드와 코드, 데이터 섹션 그리고 열린 파일이나 신호와 같은 운영체제 자원들을 공유한다.
    • 동료 스레드와 공유한다

단일 및 다중 스레드 프로세스 주소공간 PCB

  • PCB에서 cpu 관련 정보는 쓰레드마다 별도로 관리되는 것을 볼 수 있다

2 Threads의 장점​

2.1 응답성(Responsiveness)​

  • 대화형 어플리케이션을 다중 스레드화 하면 응용 프로그램의 일부분이 봉쇄되거나, 또는 응용 프로그램이 긴 작업을 수행하더라고 프로그램의 수행이 계속되는 것을 허용해 사용자에 대한 응답성을 증가시킨다.
  • 한 쓰레드가 block되면 다른 쓰레드가 계속 진행 될 수 있기 때문이다.
  • 예) 멀티 쓰레드 웹
    • 한 쓰레드가 네트워크 요청을 보내고 HTML 문서를 받아온다
    • HTML 문서 안에 있는 이미지를 가져오기 위해 네트워크 요청을 보내고 응답받기를 기다리고 있는 상태(blocked)일 때
    • 다른 쓰레드가 받아온 HTML 문서를 화면에 그려주는 일을 수행함으로써 사용자 응답성을 높일 수 있다

2.2 자원 공유(Resource Sharing)​

  • 스레드는 자동적으로 그들이 속한 프로세스의 자원들과 메모리를 공유한다.
  • 프로세스에 속한 다른 스레드와 코드, 데이터 섹션 그리고 열린 파일이나 신호와 같은 운영체제 자원들을 공유한다.

2.3 경제성(Economy)​

  • 스레드는 자신이 속한 프로세스의 자원들을 공유하기 때문에, 스레드를 생성하고 문맥 교환하는 것이 프로세스를 생성하고 문맥을 교환하는 것보다 더 경제적이다.
  • 쓰레드간 동일한 주소공간을 사용하기 때문에 대부분의 context를 그대로 사용할 수 있기 때문에 경제적이다.
  • Solaris의 경우 프로세스가 스레드와 비교했을 때 생성에 대해서는 30배, Context Switching은 5배의 overhead를 보여줬다

2.4 규모 적응성(Scalability)​

  • 다중 스레드의 이점은 다중 처리기 구조에서 더욱 증가한다.
  • 다중 처리기 구조에서는 각각의 스레드가 다른 처리기에서 병령로 수행될 수 있기 때문이다.
  • 단일 스레드 프로세스는 처리가가 많더라고 오직 한 처리기에서만 실행된다.

2.5 병렬성​

  • 다중 처리기 아키텍쳐에서는 각각의 스레드가 서로 다른 CPU에서 병렬적으로 실행될 수 있다