I/O 관점에서 Blocking/Non-blocking

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Blocking의 종류

• blocking은 thread가 오랜 시간 일을 하거나  대기하는 경우 발생
• CPU-bound blocking: 오랜 시간 일을 한다.
• IO-bound blocking: 오랜 시간 대기한다.

CPU-bound blocking

• thread가 대부분의 시간 CPU 점유
• 연산이 많은 경우
• 추가적인 코어를 투입

IO-bound blocking

• thread가 대부분의 시간을 대기
• 파일 일기/쓰기, netowrk 요청 처리, 요청 전달 등
• IO-bound non-blocing 가능하다.

Blocking의 전파

• 하나의 함수에서 여러 함수를 호출하기도 하고, 함수 호출은 중첩적으로 발생
• callee는 caller가 되고 다시 다른 callee를 호출
• blocking한 함수를 하나라도 호출한다면 caller는 blocking이 된다.

• 함수가 non-blocking하려면 모든 함수가 non-blockingdldjdi gksek.
• 따라서 I/O bound blocking 또한 발생하면 안된다.

두 I/O 모델의 공통점과 차이점

• Application이 Kernel 결과에 관심이 있다.
• Application의 Kernel로 부터 받은 결과를 이용해서 다음 작업을 수행한다.
• caller는 callee의 결과에 관심이 있다 -> 동기

A 모델	B 모델
Kernel이 응답을 돌려주기 전까지 Application은 아무것도 하지 않는다.	Kernel이 응답을 돌려주기 전에 Application은 다른 일을 수행한다.
caller는 Callee가 완료될때까지 대기 -> Blocking	caller는 callee를 기다리지 않고 본인의 일을 한다 -> Non-blocking

 

동기 Blocing I/O	동기 Non-blocking I/O
recvfrom을 호출	recvfrom을 주기적으로 호출
blocking socket을 이용해서 read/writer을 수행	non-blocking socket을 이용해서 read/write 수행
쓰레드가 block 된다.(wait queue에서 기다린다)	작업이 완료되지 않았다면 EAGAIN/EWOULDBLOCK 에러 반환

 

 

두 I/O 모델의 공통점

• kernel이 Application의  실행을 막지 않는다.
• caller는 callee를 기다리지 않고 본인의 일을 한다 -> Non-blocking

B 모델	C 모델
Application은 Kernel의 결과에 관심이 있다.	Thread1은 Kernel의 결과에 관심이 없다.
결과를 이용해서 액션을 수행한다.	Kernel은 작업을 완료 후 Thread2에게 결과를 전달한다.
caller는 callee의 결과의 감시이 있다 -> 동기	caller는 callee의 결과에 관심이 없다 -> 비동기

 

동기 Non-blocking I/O	비동기 Non-blocking I/O
recvfrom을 주기적으로 호출	aio_read를 호출
non-blocking socker를 이용해서 read/write 수행	작업이 완료되면 커널이 완료 시그널을 보내거나 callback을 호출
작업이 완료되지 않았다면 EAGAIN/EWOULDBLOCK 에러 반환

I/O 모델

	동기	비동기
Blocking	Application은 Kernel가 I/O 작업을 완료할 때까지 기다린다. 그 후 결과를 직접 이용해서 이후 본인의 일을 수행한다.	X
Non-blocking	Application은 Kerenl에 주기적으로 I/O 작업이 완료되었는지 확인한다. 중간중간 본인의 일을 할 수 있고 작업이 완료되면 그때 본인의 일을 수행한다.	Application은 Kernel에 I/O 작업 요청을 보내고 본인의 일을 한다.작업이 완료되면 Kernel은 signal을 보내거나 callback를 호출한다.