[TIL] Thread 종류

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s00ng 2025. 3. 3. 08:10

Core 의 사용률을 극대화시키기 위해 개발된 물리적인 Thread이다.

CPU 관점에서 Core에서 수행하는 연산 작업 시간보다 메모리에 데이터를 반영하는 시간이 길다는 문제가 있었음
메모리를 기다리는동안 다른 작업을 수행할 수 있도록 하자
Intel → Hyper-Threading
- 물리적인 코어마다 하드웨어 스레드를 2개씩 두는 모델
OS 관점에서 Hardware Thread는 가상의 코어이다.
만약, Single Core CPU에서 H/W Thread가 2개라면 OS는 이 CPU를 듀얼 코어로 인식하고 듀얼 코어에 맞춰서 OS 레벨의 스레드들을 스케줄링한다.

OS Thread는 OS Kernel Level에서 생성되고 관리되는 스레드이다.

CPU에서 실제로 실행되는 단위, CPU 스케줄링의 단위
OS Thread의 컨텍스트 스위칭은 커널이 개입하여 수행한다. → 비용 발생
사용자 코드와 Kernel 코드 모두 OS 스레드에서 실행된다.
OS Thread 의 다른 이름
1. Native Thread
2. Kernel Thread
3. Kernel-Level Thread
4. OS-Level Thread

User-Level Thread라고도 불리며 Thread 개념을 프로그램 레벨에서 추상화 한 것이다.

// User Thread
Thread thread = new Thread();
thread.start();

1. One-to-One model

OS Thread와 User Thread를 1대1 매핑시킨 방식

Java가 채택한 방식
Thread 관리를 OS에 위임한다
- 스케줄링 또한 Kernel이 수행한다.
- Multi-Core를 잘 활용한다는 특징이 있다.
- 하나의 Thread가 Block이 되더라도 다른 스레드는 별도의 OS Thread에서 잘 동작한다.
Race Condition 발생 가능성이 존재한다.

2. Many-To-One model

여러개의 User Thread를 하나의 OS Thread에 매핑한 방식

장점
- context-switching이 User mode에서 일어나기때문에 빠르다.
- User Thread가 여러개이더라도 실제 CPU는 하나의 OS Thread를 실행시키는 것으로 인식한다.
- 또한, OS Thread를 하나만 사용하기 때문에 Race Condition 발생 가능성이 낮다.
단점
- 하지만 Multi-Core를 잘 활용하지 못한다는 특징이 있다.
- Block I/O 호출시 다른 모든 User Thread도 Block 된다.
  - 따라서, Non-Blocking I/O를 사용하게된다.

3. Many-To-Many

여러 User Thread와 여러개의 OS Thread가 매핑되어 실행되는 형태

Green Thread