운영체제 13회 #68
Add user-kernel-thread
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| Original file line number | Diff line number | Diff line change |
|---|---|---|
| @@ -0,0 +1,65 @@ | ||
| # Kernel 이란? | ||
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| - OS에 핵심 부분인, 컴퓨터 프로그램을 의미. | ||
| - 시스템의 모든 것을 제어할 수 있도록 도와주는 부분. | ||
| - 항상 메모리에 상주하고 있으며, 하드웨어와 소프트웨어의 상호작용을 할 수 있도록 도와주는 핵심적인 인터페이스를 의미. | ||
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| # Kernel level thread | ||
| - 커널이 모든 프로세스, 스레드를 관리하는 방식을 의미 (스케쥴링등.. 모두 커널에서 관리) | ||
| - 1개의 Process table, Thread table을 통해서 관리. | ||
| - Context swiching이 자주 일어남. | ||
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| ## Advantages | ||
| - 커널이 존재하는 모든 스레드의 정보를 알고 있기 때문에, 스케쥴러에서 적절하게 각 스레드별로 CPU 자원을 배분할 수 있음 | ||
| - non-blocking system call이 필요하지 않음. | ||
| - 즉 만약 하나의 프로세스에 여러개의 스레드가 있다고 가정 하고 어떤 스레드(프로세스를 잡고 있는)가 Blocking 상태에 들어간다고 하여도, 다른 스레드에 작동에 영향을 주지 않음. | ||
| - 커널이 그 프로세스에, 다른 스레드가 runnable한 상태임을 알고 있으므로, 스케쥴러에게 다른 스레드를 실행하라고 이야기 해줄듯. | ||
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| ## Disadbantages | ||
| - 느리고 비율적임. | ||
| - 모든 스레드가 커널에 의해 관리되므로 (System call), 이러한 관리는 비용이 큼. | ||
| - 복잡도가 높음. | ||
| - 커널이 모든 스레드의 정보를 알고 있어야 하므로, | ||
| - 이러한 정보는 TCB(Thread Control Block) 에서 관리되는, 이러한 정보를 유지시키는 것이 상당한 오버헤드를 초래함. | ||
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| # User level thread | ||
| - 커널은 쓰레드의 존재를 알지 못함 (즉 관리하지 않는다.) | ||
| - 커널은 단지 프로세스를 관리하는 테이블 (Process table) 만 가지고 있을뿐, 각각의 프로세스들이 스레드를 관리하는 테이블을 가지고 있음 (Thread table) | ||
| - 즉 여러개의 스레드는 하나의 프로세스 (Many to One) 관리한다고 보면 됨. | ||
| - Context swiching 이 커널 레벨 스레드 보다 적게 일어남. | ||
| - 커널에 진입하지 않아도, 라이브러리 지원을 통해 스레드를 사용할 수 있게 함. | ||
| - Ex) Jvm with thread | ||
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Contributor
There was a problem hiding this comment. 컨텍스트 스위칭도 JVM 레벨에서 하는 거지, 커널 레벨에서는 단일 프로세스에 메모리를 주고 있다고 생각하나 보네요.
Contributor
Author
There was a problem hiding this comment.
말씀하신게 어떤 내용인지 잘 이해 못했어요. |
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| ## Advantages | ||
| - 하나의 프로세스가 여러개의 스레드를 관리하는 만큼, 스레드에 수행에 필요한 정보가 해당 프로세스에 모두 저장되어있음. | ||
| - 그래서 빠르고 효율적임. (즉 context switching이 적어서) | ||
| - 각각의 프로세스가 다른 스케쥴링 알고리즘을 사용하도록 커스텀 할 수 있음. | ||
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| ## Disadbantages | ||
| - 어떤 프로세스에 여러 개의 스레드가 있다고 가정할 때, | ||
| - 하나의 스레드가 커널을 호출 한다면 (System call) | ||
| - 해당 프로세스 내, 모든 스레드가 중단될 것 (Blocking System) | ||
| - 그래서 user level thread를 사용하기 위해서는 non-blocking system call이 필요함. (커널을 호출하더라도, blocking 되지 않도록..?) | ||
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Contributor
There was a problem hiding this comment. 예를 들어서 I/O 작업을 해야 할 때, Kernel-Level Thread 별로 User-Level Thread가 하나씩 배정되는데요. non-blocking system call로 I/O가 non-blocking하게 하려면 어떻게 구현해야 할까요?
Contributor
Author
There was a problem hiding this comment. User Level Thread가 시스템 콜 할 때, 커널 점유할 때, 해당 스레드가 Blocking 되지 않도록 해야되는 걸로 이해했습니다.
이 부분에 대해서는 잘 모르겠어요. |
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| # 정리 | ||
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| - (좌측) User level thread , (우측) Kernel level thread | ||
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| - 유저 레벨에서 스레드를 관리하는 것이라는 뜻은, | ||
| - 라이브러리등을 통해 하나의 프로세스에서 여러개의 스레드를 사용하게 만드는 것인듯. | ||
| - 커널은 어떤 스레드가 있는지 모르고, 프로세스의 존재만 알고 있음. | ||
| - 그래서 상대적으로 관리할 비용이 줄어들고 (프로세스만 관리하면 되니), 효율적으로 프로세스-스레드를 관리할 수 있도록 도와주는 측면이 있는듯. | ||
| - 다만, 커널이 스레드를 관리하지 않는다는 건, 스레드의 상태를 잘못할 경우, 해당 프로세스는 blocked 상태로 변경되고, 다른 스레드들에 영향이 가는 결과를 초래할 수 있을듯. | ||
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| - 커널 레벨에서 스레드를 관리하는 것은.. | ||
| - 커널이라는 프로그램이 모든 스레드의 정보를 알고 있어야 함. | ||
| - 이 점이 굉장히 비용이 큰 사안일듯. | ||
| - 다만, 커널이 관리해주므로, 프로세스가 죽는 block되는 사태는 벌어지지 않을듯. | ||
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| # 참고 | ||
| - https://en.wikipedia.org/wiki/Kernel_(operating_system) | ||
| - https://happy-chipmunk.tistory.com/entry/11-Multithreading2-Thread-%EC%9D%98-%EC%A0%81%EC%9A%A9-Userlevel-Threading-%EA%B3%BC-Kernellevel-Threading | ||
| - https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-user-level-thread-and-kernel-level-thread/ | ||
| - https://examradar.com/os-threads-different-types-thread-questions-answers/ | ||
| - https://colinch4.github.io/2020-02-02/%EC%BB%A4%EB%84%90%EB%A0%88%EB%B2%A8%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C-vs-%EC%9C%A0%EC%A0%80%EB%A0%88%EB%B2%A8%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C/ | ||
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부트로더에 상주한다고 하네요. 부트로더가 무엇인가요?
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커널이 부트로더에 상주한다는 말씀이신가요?
우선 부트로더는 커널이 올바르게 시동되기 위해 필요한 작업을 진행하는 프로그램으로 이해했습니다.
https://kkhipp.tistory.com/179