Bound

자바 동시성 프로그래밍 - 운영 체제 기본 지식

CPU Bound & I/O Bound

• 프로세스는 CPU 작업과 I/O 작업의 연속된 흐름으로 진행된다.

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• 프로세스는 CPU 명령어를 수행하다가 I/O를 만나면 대기하고, I/O 작업이 완료되면 다시 CPU 작업을 수행한다.

• 특정한 Task가 완료될 때까지 이를 계속 반복한다.

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Burst

• 한 작업을 짧은 시간 동안 집중적으로 연속해서 처리하거나 실행하는 것

CPU Burst

• CPU를 연속적으로 사용하면서 명령어를 실행하는 구간을 의미

• 프로세스가 CPU 명령어를 실행하는 데 소비하는 시간

• 프로세스의 RUNNING 상태를 처리한다.

I/O Burst

• 연속적으로 I/O를 실행하는 구간으로 I/O 작업이 수행되는 동안 대기하는 구간

• 프로세스가 I/O 요청 완료를 기다리는 데 걸리는 시간

• 프로세스의 WAITING 상태를 처리한다.

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• 프로세스마다 CPU Burst 와 I/O Burst 가 차지하는 비율은 균일하지 않다.

• 이 비율을 기준으로 해서 CPU 바운드 프로세스와 I/O 바운드 프로세스로 나눌 수 있다.

CPU Bounded Process

• CPU Burst 작업이 많은 프로세스로서 I/O Burst 가 거의 없는 경우에 해당한다.

• 머신러닝, 블록체인, 동영상 편집 프로그램 등 CPU 연산 위주의 작업을 하는 경우를 의미한다.

• 멀티 코어의 병렬성을 최대한 활용해서 처리 성능을 극대화 하도록 스레드를 운용한다. 일반적으로 CPU 코어 수와 스레드 수의 비율을 비슷하게 설정한다.

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I/O Bounded Process

• I/O Burst 가 빈번히 발생하는 프로세스로서 CPU Burst 가 매우 짧다.

• 파일, 키보드, DB, 네트워크 등 외부 연결이나 입출력 장치와의 통신 작업이 많은 경우에 해당한다.

• CPU 코어가 많을 경우 멀티 스레드의 동시성을 최대한 활용하여 CPU가 Idle 상태가 되지 않도록 하고 최적화된 스레드 수를 운용해서 CPU의 효율적인 사용을 극대화 한다.

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