Interprocess Communication

• 독립(Independent) 프로세스 : 프로세스끼리 데이터 공유X
• 협동(cooperating) 프로세스 : 다른 프로세스에 영향을 주거나 받음

  • 프로세스가 생기면, Control Block(PCB)가 생기는데 서로 메모리가 얼마나 할당되고 사용중인지를 업데이트하면서 정보를 공유하기 위해서

  • **IPC(InterProcess Communication)**가 필요\

    두 가지 모델이 존재합니다

    • Shared Memory
      • 협력 프로세스들과 공유하는 메모리 영역 구축
      • 공유 메모리를 통해 정보 교환 및 공유
      • 메세지 전달 모델보다 빠름 : 공유메모리 구축 때만 시스템 콜
        • 메모리 영역을 공유하기에, 조금이라도 업데이트가 늦어지면 다른 프로세스가 먼저 선점해버리는 오류가 발생할 여지가 있음
    • Message passing
      • 협력 프로세스들 간의 메시지 교환(통신)
      • 공유 메모리 모델보다 느림
      • 전달할 때마다 시스템 콜

(a) 커널을 매개체로 PCB(A), PCB(B)끼리 정보를 주고 받는 방식 (b) 프로세스들 끼리 메세지를 교환

Producer-Consumer Problem

Paradigm for cooperating processes 반드시 1 : 1 대응 관계는 아닙니다(1:N의 대응 관계도 많음)

• 컴파일러 : 어셈블리 코드 생산 VS 어셈블러 : 어셈블리 코드 소비
• 웹 서버 : HTML Content 생산 VS 클라이언트의 웹 브라우저 : HTML Content 소비

<aside> ❓ Producer는 초당 M개를 생산하고, Consumer는 초당 N개를 소비한다고 가정해보자 이상적인 시나리오는 M=N의 경우 낭비의 경우는 M>N의 경우, 부족한 경우는 M<N의 경우

대부분의 경우는 낭비하거나 부족한 상황이므로 우리는 버퍼를 중간에 넣어줌으로써 처리해합니다.

이제 Consumer가 여러 개 사용하겠다고 가정해봤을때, 버퍼가 차례대로 소비할 수 있도록 해주고 Producer에게 업데이트된 정보를 알려줍니다.

</aside>

버퍼(Buffer) 데이터를 한 곳에서 다른 한 곳으로 전송하는 동안 일시적으로 그 데이터를 보관하는 메모리의 영역

1. Unbounded(제한 없는)-Buffer

   버퍼의 용량에 제한이 없는 소리

   그러니, Producer가 계속 생산

   그러나, 이건 말도 안되는 소리(매우 이상적인 상황)

2. Bounded(제한된)-Buffer

   버퍼의 용량에 따라 대기시간이 발생

   • 소비자 대기
   • 생산자 대기

Producer-Consumer Problem(2)

여러 개의 프로세스들을 어떻게 동기화시킬 것인가에 대한 문제

Bounded-Buffer

공유 버퍼

• 비어 있으면, 생산자는 정보를 삽입
• 가득 차 있으면, 생산자는 대기