스레드의 등장

멀티태스킹

- 컴퓨터가 여러 작업을 동시에 수행하는 것처럼 보이게 하는 운영체제의 기술

멀티태스킹 구현 방식

1. 시분할 멀티태스킹

- 하나의 CPU가 작업을 빠르게 전환 처리, 사용자에게 동시에 실행되는 것처럼 보이게 함

- CPU가 매우 빠르게 전환하여 작업이 병렬로 실행되는 것처럼 느껴짐

2. 병렬 멀티태스킹

- 여러 CPU나 코어를 활용하여 작업을 실제로 동시에 처리

- 작업 간 충돌을 최소화, 처리 속도 향상

멀티태스킹의 한계

초기 운영체제와 시분할 방식의 문제점

- 초기 운영체제는 단일 CPU로 작동, 시분할 멀티태스킹 방식 주로 사용

문제점

1. CPU 자원의 한계

- 작업이 많아질수록 모든 프로세스가 CPU를 할당받을 기회가 줄어듦

2. 컨텍스트 스위칭 비용

- 프로세스 전환 시, 레지스터 값과 메모리 상태를 저장하고 복원하는 작업(컨텍스트 스위칭)이 필요

- 무겁고 복잡하여 성능 저하 유발

3. 프로세스 간 데이터 공유의 어려움

- 각 프로세스는 독립적인 메모리 공간을 사용하므로 데이터 교환 시, IPC 기법 사용

- IPC상대적으로 구현이 복잡하고 느리며, 추가적인 프로그래밍 필요

멀티프로세싱 시스템

- 멀티태스킹의 한계를 극복하기 위해 멀티프로세싱 시스템 도입

- 하나의 프로세스뿐만 아니라 여러 프로세스를 처리할 수 있도록 여러 CPU(코어)를 사용하는 방식

장점

1. CPU 할당 기회의 증가

- 여러 CPU가 동시에 작동하기 대문에 작업이 많아져도 각 프로세스가 더 자주 CPU 할당받음

2. 병렬 처리

- 여러 CPU를 사용해 작업을 나누어 실행할 수 있어 수행 속도가 크게 향상

단점

1. 복잡한 작업 비효율성

- 새로운 프로세스를 생성할 때 메모리와 상태 정보를 모두 복제해야함

> 메모리 낭비 및 오버헤드 커짐

2. 프로세스간 통신의 문제 여전히 존재

- 여전히 독립적인 메모리 공간을 갖기 때문에, 프로세스 간 데이터 공유 어려움

- IPC의 복잡성과 성능문제 여전히 존재