Blocking vs Non-blocking

Blocking과 Non-blocking

→ 제어의 관점

Blocking

• I/O가 끝날 때까지 기다리는 것

  • why?

    • 끝나기 전에는 함수가 return 되지 않기 때문이다

• 커널이 작업을 완료하기 전까지 유저 프로세스는 작업을 중단한 채 대기 행한다

• I/O 작업이 CPU 자원을 거의 쓰지 않기 때문에 blocking 방법은 CPU 자원 낭비가 심하다

• 동기화를 위해 blocking을 한다

Blocking vs Synchronous

• 시스템의 반환을 기다리는 동안 대기 큐에 머무는 것이 필수가 아니면 synchronous

• 시스템의 반환을 기다리는 동안 대기 큐에 머무는 것이 필수이면 blocking

Non-blocking

• Blocking 방식의 비효율성을 극복하고자 만들어진 것

• I/O 작업을 진행하는 동안 유저 프로세스의 작업을 중단시키지 않는다

• 유저 프로세스가 I/O를 처리하기 위해 커널에 함수를 호출 (system call ) 하면, 커널에서 함수의 진행 상황과 상관 없이 바로 결과를 반환한다

  • 이 때 반환되는 결과는 반환하는 순간에 가져올 수 있는 데이터 에 해당한다

  • 처음에는 가져올 수 있는 데이터가 없겠지만, 시간이 지나면서 가져올 수 있는 데이터가 생겨난다

• 문제점

  • 클라이언트가 따로 반환되는 값이 원하는 사이즈가 되었는지 계속해서 확인해줘야 한다 는 것이다 (polling)

    • 반환되는 데이터가 준비되었는지 (원하는 값이 되었는지) 확인하는 과정에서 수많은 클라이언트의 요청이 동시 다발적으로 일어날 경우, CPU에 적지 않은 부담이 될 수 있다

Non-blocking vs Asynchronous

• system call이 반환될 때 실행된 결과 (데이터)와 함께 반환될 경우 non-blocking

• system call이 반환 될 때 실행된 결과 (데이터)와 함께 반환되지 않는 경우 asynchronous

• 정리

  • 비동기 방식은 데이터를 콜백 함수 또는 이벤트, signal로 전달하게 되는 것

  • Non-blocking 방식은 매 system call return에 데이터가 포함되어, return 되는 데이터가 요청한 데이터가 전부 도달했는지를 파악하게 된다

Blocking vs Non-blocking

• 애플리케이션 실행 시 운영체제 대기 큐에 들어가면서 요청에 대한 system call이 완료된 후에 응답을 보낼 경우 blocking

• 애플리케이션 실행 시 운영체제 대기 큐에 들어가지 않고 실행 여부와 관계 없이 바로 응답 을 보낼 경우 non-blocking

정리

• Blocking vs Non-Blocking → 제어의 관점

• Sync vs Async → 순서와 결과(처리)의 관점