프로세스 상호배제

지난주 복습

스레드는 하나의 프로세스 내에서 코드, 전역 데이터, 힙 등의 자원을 공유하면서 독립적으로 동작하는 실행 단위이다.
스레드는 프로세스 보다 더 적은 비용으로 생성될 수 있으면서 해당 프로그램의 처리 성능을 향상시킬 수 있다.*
스레드는 사용자 수준 스레드와 커널 스레드로 구분된다. 사용자 수준 스레드는 커널에서 구분하지 목하기 때문에 문맥교환이 발생하지 않는 장점이 있지만, 하나의 스레드가 대기 상태가 되면 다른 스레드들도 모두 실행이 멈춘다.
커널 수준 스레드는 문맥교환이 발생하면서 프로세스와 동등한 수준의 기능을 제공 받는다.
exec 계열의 시스템 호출을 이용하여 프로세스가 전혀 다른 프로그램을 적재하여 동작할 수 있다.

컴퓨팅 시스템의 처리효율을 높이기 위해서 여러 프로세스를 동시에 실행하는 것처럼 병행으로 동작 시킨다.
다른 프로세스와 상호작용 하면서 동작하는 협력 프로세스의 경우 동시에 동일한 자원이나 데이터에 접근하면서 비정상적인 결과를 생성할 수 있다.
협력 프로세스가 공유 자원에 접근하고 있는 상황에서 다른 프로세스가 동일한 공유 자원에 접근하지 못하도록 하는 것을 상호배제라고 한다.
프로세스간에 진행 순서를 맞추는 제어 행위를 동기화라고 한다.
임계영역은 프로세스 코드의 일부분으로서 다른 프로세스와 공유하는 데이터를 변경시키는 부분을 말한다. 한 프로세스가 입계영역에서 동작하는 동안에는 다른 프로세스가 동일한 임계영역에 들어가지 못하도록 함으로서 상호배제를 보장한다.
상호 배제를 구현하기 위하여 소프트웨어적으로 데커 알고리즘, 피터슨 알고리즘 등이 있으며, 하드웨어적으로 TestAndSet, CompareAndSwap 방법 등이 있다.
다릭스트라의 제안으로 도입된 동기화 도구인 세마포를 이용하여 상호배제를 이룰 수 있다.
프로그래머의 오류 가능성을 감소시키기 위한 고급 병행 제어 구조로서 모니터의 개념이 도입되었으며, 객체구조로 공유 데이터, 초기화코드, 프로시저로 구성된다.