[운영체제] 스레드 (thread)

스레드

• 경량 프로세스라고도 불림 (LWP, Light weight Process)
• 프로세스에서 실행 제어만 분리한 실행 단위
• CPU에 작업을 요청하는 실행 단위
• CPU가 처리하는 작업의 단위는 스레드
  • 운영체제 입장에서 작업단위 : 프로세스
  • CPU 입장에서 작업단위 : 스레드

멀티 태스트 / 멀티 스레드

• 멀티 태스크 : 여러개의 프로세스로 구성
• 멀티 스레드 : 하나의 프로세스에 여러개에 스레드로 구성 → 스레드별로 작업 → CPU 부담이 적어짐
• 멀티 태스킹 : 운영체제가 CPU한테 작업 시간을 잘게 쪼개어 주는 것
• 멀티 프로세싱 : 여러개의 CPU로 여러개 스레드를 동시에 처리
• CPU 멀티 스레드: 하나의 스레드를 잘게 쪼개어 동시에 처리하는 병령기법

멀티스레드 장점

• 응답이 빠름
• 자원 공유
• 효율성 향상
• 다중 CPU지원

멀티스레드 단점

• 모든 스레드가 자원을 공유 → 하나의 문제가 전체에 영향

멀티스레드 모델

• 사용자 스레드
  • 라이브러리에 의해 구현된 일반적인 스레드
  • 1 to N 모델
  • 커널의 스레드 1개 + 사용자 스레드 여러개 연결
  • 문맥교환X → 라이브러리가 직접 처리
  • 1개의 커널 스레드가 입출력 작업을 하면 모든 사용자 스레드가 대기상태에 들어감
  • 여러개의 CPU 사용할 수 없음
• 커널 스레드
  • 운영체제의 커널이 직접 생성하고 관리하는 스레드
  • 1 to 1 모델
  • 커널 스레드 1개 + 사용자 스레드 1개 매칭
  • 독립적이라 하나의 스레드가 대기상태에 가도 상관 없음
  • 멀티 CPU 사용 가능
  • 보안에 강하고 안정적임
  • 문맥교환이 발생
  • 문맥교환할 때 오버헤드 때문에 느리게 작동
• 멀티레벨 스레드
  • 사용자 스레드와 커널 스레드의 혼합방식
  • M to N 모델
  • 하나의 커널 스레드가 대기에 들어가면 다른 커널 스레드가 작업
  • 문맥교환 시 오버헤드가 있음 (커널스레드 보다는 작음)
  • 사용자 스레드만큼 빠르지는 않음
  • 빠르게 작업이 필요 → 사용자 스레드 작동
  • 안정적 작업 필요 → 커널 스레드 작동