context switching에 대해서 설명해보시오

Context Switching이란?

작업하고 있는 Task(Process, Thread)의 인터럽트 요청에 의해 상태를 저장하고 다른 Task를 전환하는 과정을 말한다.

Context란?

CPU가 다루는 Task(Process / Thread)에 대한 정보로 대부분의 정보는 Register에 저장되며 PCB(Process Control Block)으로 관리된다.

Process와 Thread의 차이는 무엇인가?

• Process :
  • 메모리에 올라와 실행되고 있는 프로그램의 독립적인 개체
  • PCB는 OS에 의해 스케줄링되는 Process Control Block이다.
• Thread :
  • 프로세스내에서 실행되는 여러 흐름의 단위(프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행의 단위)
  • Process 내의 TCB(Task Control Block)라는 내부 구조를 통해 관리된다.

Context Switching 비용

• Cache 초기화
• Memory Mapping 초기화

Process와 Thread 비용 차이

• 프로세스 컨텍스트 스위칭이 일어났을 경우, 공유하는 데이터가 없으므로 캐쉬가 지금껏 쌓아놓은 데이터들이 무너지고 새로 캐쉬정보를 쌓아야 한다. 이것이 프로세스 컨텍스트 스위칭에 부담이 되는 요소이다.
• 반면, 쓰레드라면 저장된 캐쉬 데이터는 쓰레드가 바뀌어도 공유하는 데이터(code, data, heap영역)가 있으므로 의미있다. 그러므로 컨텍스트 스위칭이 빠른 것이다.
• 단, 공유하는 영역이 있기 때문에 쓰레드간에 동기화 하는 문제가 발생할 수 있다.