동기와 비동기 & Blocking과 Non-Blocking

동기와 비동기 & Blocking과 Non-Blocking

 

Blocking/Non-Blocking & Sync/Async

 

1. 동기(Synchronous)와 비동기(Asynchronous)

• 함수를 실행시킴과 동시에 반환 값이 기대되는 경우는 동기라 표현하고 그렇지 않은 경우는 비동기라고 표현한다.
• 동기: 실행되었을 때 값이 반환되기 전까지는 Blocking 상태이다.
• 비동기: Blocking 되지 않고 이벤트 큐에 넣거나 백그라운드 스레드에게 해당 task를 위임하고 다음 코드를 실행하므로 기대되는 값이 바로 반환되지 않는다.

 

2. Blocking과 Non-Blocking

간단히 말해서 호출된 함수가 호출한 함수에게 제어권을 건네주는 유무의 차이라고 볼 수 있다.

 

1) Blocking I/O

• 프로세스(스레드)가 커널에게 입출력 작업을 요청하는 recvfrom() 함수 호출 → 커널이 작업을 완료하면 작업 결과를 반환 → 입출력 작업이 진행되는 동안 사용자 프로세스(스레드)는 자신의 작업을 중단한 채 대기해야 한다.
• 입출력 작업이 CPU 자원을 거의 쓰지 않으므로 자원 낭비가 심하다.

 

여러 Client가 접속하는 서버를 Blocking 방식으로 구현하는 경우

입출력 작업을 진행하는 프로세스(스레드) 중지 → 다른 Client가 진행 중인 작업을 중지하면 안 되므로 별도의 Clinet Thread를 생성 → 접속자 수가 매우 많아짐

결국 많아진 CPU로 문맥 교환 횟수가 증가하게 되어 비효율적인 동작 방식을 가진다.

 

2) Non-Blocking I/O

• Blocking 방식과 달리 프로세스(스레드)는 다른 작업을 진행할 수 있다.
• 프로세스(스레드)가 recvfrom() 함수 호출 → 커널은 바로 recvBuffer를 채워서 보내지 못하므로 "EWOULDBLOCK" 반환 → recvBuffer에 사용자가 받을 수 있는 데이터가 있을 때 Buffer로부터 빠른 속도로 데이터를 복사한 후 데이터 길이와 함께 반환한다.
• recvBuffer는 커널이 가지고 있는 메모리에 적재되어 있으므로 메모리 간 복사로 인해 입출력보다 빠른 속도로 데이터를 받아올 수 있다.