📘 네트워크프로그래밍 19 20장 정리

19장 Windows에서의 쓰레드 사용

운영체제가 만드는 리소스의 유형

• 프로그램의 실행과 관련된 프로세스와 쓰레드
• 입출력이 도구가 되는 소켓과 파일
• 쓰레드간 동기화의 도구로 사용되는 세마포어 뮤텍스

커널 오브젝트

: 리소스 관리를 위해 운영체제가 만드는 데이터 블록

• 해당 리소스의 정보가 저장되어있음
• 리소스의 종류에따라 다양한 형태로 생성
• 생성, 관리, 소멸은 운영체제가 담당 (소유자 = 운영체제)

윈도우 기반의 쓰레드 생성

쓰레드와 프로세스의 관계

• main 함수 호출은 쓰레드에 의해 실행
• 단일 쓰레드 : 하나의 쓰레드만 실행 (추가로 쓰레드를 생성x)
• 멀티 쓰레드 : 추가로 쓰레드를 생성 -> 병렬처리

프로세스 : 운영체제로부터 자원을 할당받은 작업의 단위

쓰레드 : 프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행 흐름의 단위

CreateThread : 윈도우에서 쓰레드 생성

• lpStartAddress : 쓰레드의 main 함수정보 전달
• lpParameter : 쓰레드의 main 함수 호출 시 전달할 인자정보 전달

C/C++ 함수의 호출이 필요한 프로그램 작성시 -> beginthreadex 사용

윈도우의 쓰레드는 쓰레드 함수 반환 시 자동 소멸

커널 오브젝트의 두가지 상태

non-signaled 상태 : 이벤트가 발생하지 않은 상태, 해당 리소스가 특정 상황에 이르지 않은 상태

signaled 상태 : 이벤트 발생 상태, 해당 리소스가 특정 상황 도달 상태

-> 커널 오브젝트의 상태 정보를 통해 리소스의 상황을 인식함

ex. 프로세스나 쓰레드의 커널 오브젝트는 프로세스, 쓰레드 생성시 non-signaled 상태에 있다가, 종료 시에 signaled 상태

커널 오브젝트의 상태 확인

전달된 핸들의 커널 오브젝트가 signaled 상태가 되어야 함수 반환

상태 확인 함수의 반환값

• WAIT_OBJECT_0: 커널 오브젝트가 signaled 상태일 때 반환
• auto-reset 모드: signaled 상태에서 함수 반환 후 자동으로 non-signaled로 전환
• manual-reset 모드: 수동으로 상태를 변경해야 함

20장 Windows에서의 쓰레드 동기화

유저모드와 커널모드

유저모드

• 응용 프로그램이 실행되는 기본 모드
• 물리적인 영역으로의 접근이 허용되지 않음
• 접근할 수 있는 메모리의 영역에도 제한
• 프로그램의 실행에 제한을 두기 위한 모드

커널모드

• 운영체제가 실행될 때의 모드
• 메모리나 하드웨어의 접근에도 제한이 없음

같은 운영체제에 의해서 완성되는 연산을 위해서는 유저모드에서 커널모드로의 전환, 커널모드에서 유저모드로의 전환이 필요함

유저모드 동기화와 커널모드 동기화

유저모드 동기화

• 운영체제에서 이루어지는 동기화가 아닌, 순수 라이브러리에 의존해서 완성되는 동기화 기법
• 운영체제에 의해 제공되지 않으므로 커널모드로의 전환이 불필요
• 상대적으로 가볍고 속도가 빠름
• CRITICAL_SECTION
  • 임계영역을 EnterCri~ 함수와 LeaveCri~ 함수로 감싼다
  • InitializerCriticalSection : 생성
  • DeleteCriticalSection : 소멸
  • EnterCriticalSection : 획득
  • LeaveCriticalSection : 반납

커널모드 동기화

• 커널에 의해 제공되는 동기화 기법
• 다양한 기능 제공 (ex. 타임아웃 지정 가능)
• Mutex
  • auto-reset 모드
  • 오브젝트의 소멸 시 CloseHandle 함수 호출
  • WaitForSingleObject 함수 이용
  • 획득 가능한 상태가 되면, signaled 상태
  • 두번째 인자로 True전달 시 non-signaled, False시 signaled
  • WaitForSingleObject ~ ReleaseMutex
• Semaphore
  • 세마포어 값이 0인 경우 non-signaled 상태, 0보다 큰 경우 signaled 상태
  • 세마포어 값은 0보다 작아질 수 없다
  • 오브젝트의 소멸 시 CloseHandle 함수 호출
  • 세마포어의 초기값 설정 -> 임계영역에 접근가능 한 쓰레드의 수 제한
    • 두 번째 매개변수 -> 세마포어 초기 값
    • 세 번째 매개변수 -> 세마포어 최대 값
  • WaitForSingleObject 함수 이용
  • WaitForSingleObject ~ ReleaseSemaphore
• Event
  • manual-reset + auto-reset 모드 가능
  • 두 번째 매개변수 True -> manual-reset / False -> auto-rest
  • 세 번째 매개변수 True -> auto-reset / False -> manual-reset
  • manual-reset 모드로 생성 시 상태 변경
    • ResetEvent -> non-signaled
    • SetEvent -> signaled