Ch01. 프로세스와 스레드 소개 - 스레드와 스케줄링

프로세스는 실행 환경과 자원을 제공하는 컨테이너 역할을 하고, 실제 CPU를 사용해서 코드를 하나하나 실행하는 것은 스레드이다.

 

스레드와 스케줄링 - 1

• 프로세스 A에 있는 스레드 A1을 실행한다.

스레드와 스케줄링 - 2

• 프로세스A에 있는 스레드A1의 실행을 잠시 멈추고 프로세스B에 있는 스레드 B1을 실행한다.

스레드와 스케줄링 - 3

• 프로세스B에 있는 스레드 B1의 실행을 잠시 멈추고 같은 프로세스의 스레드 B2를 실행한다.
• 이후에 프로세스A에 있는 스레드A1을 실행한다.
• 이 과정을 반복한다.

단일 코어 스케줄링

운영체제는 내부에 스케줄링 큐를 가지고 있고, 각각의 스레드는 스케줄링 큐에서 대기한다.

단일 코어 스케줄링 - 1

• 스레드A1, 스레드B1, 스레드B2가 스케줄링 큐에 대기한다.

단일 코어 스케줄링 - 2

• 운영체제는 스레드A1을 큐에서 꺼내고 CPU를 통해 실행한다.
• 이때 스레드A1이 프로그램의 코드를 수행하고, CPU를 통한 연산도 일어난다.

단일 코어 스케줄링 - 3

• 운영체제는 스레드A1을 잠시 멈추고, 스케줄링 큐에 다시 넣는다.

단일 코어 스케줄링 - 4

• 운영체제는 스레드B1을 큐에서 꺼내고 CPU를 통해 실행한다.
• 이런 과정을 반복해서 수행한다.

멀티 코어 스케줄링

CPU 코어가 2개 이상이면 한 번에 더 많은 스레드를 물리적으로 진짜 동시에 실행할 수 있다.

멀티 코어 스케줄링 - 1

스레드A1, 스레드B1, 스레드B2가 스케줄링 큐에 대기한다.

멀티 코어 스케줄링 - 2

• 스레드A1, 스레드B1을 병렬로 실행한다. 스레드B2는 스케줄링 큐에 대기한다.

멀티 코어 스케줄링 - 3

• 스레드A1의 수행을 잠시 멈추고, 스레드A1을 스케줄링 큐에 다시 넣는다.

멀티 코어 스케줄링 - 4

• 스케줄링 큐에 대기 중인 스레드B1을 CPU 코어1에서 실행한다.
• 물론 조금 있다가 CPU 코어2에서 실행중인 스레드B2도 수행을 멈추고, 스레드 스케줄링 큐에 있는 다른 스레드 가 실행 될 것이다
• 이런 과정을 반복해서 수행한다.

참고: CPU에 어떤 프로그램이 얼마만큼 실행될지는 운영체제가 결정하는데 이것을 스케줄링(Scheduling)이라 한다. 이때 단순히 시간으로만 작업을 분할하지는 않고, CPU를 최대한 활용할 수 있는 다양한 우선순위와 최적화 기법을 사용한다. 우리는 운영체제가 스케줄링을 수행하고, CPU를 최대한 사용하면서 작업이 골고루 수행될 수 있게 최적화한다는 정도로 이해하면 충분하다. 자세한 내용이 궁금한 분들은 운영체제 이론을 참고하자