[01주차B] 멀티코어 HW & 멀티쓰레드프로그래밍 시작

 

 

 

- 멀티쓰레드 사용 목적

 => 병렬 컴퓨터에서의 프로그램 성능 향상

 : 멀티 코어 CPU에서의 프로그램 성능 향상

 : 멀티 CPU 컴퓨터에서의 프로그램 성능 향상

 : 분산 컴퓨터, 싱글 코어 환경에서의 성능 향상 X, 모듈화해서 쉽게 알아보기 X

 

 

 

- 멀티코어 CPU

 : 한 개 이상의 코어로 구성된 CPU

 : 현재 싱글 코어 CPU는 없다고 봐도 무방

 : 코어 = ALU + Register + CU + Cache    ⇒ 그냥 CPU와 같음

 : 멀티코어 CPU ⇒ 하나의 칩에 여러 개의 프로세서를 포장해 넣음 ( 프로그래머 입장 : 멀티 프로세서와 같음)

 : 6 Core(Quad Core) 대세

 : 앞으로 더욱 많은 Core 사용하게 될 것 -> 기존 프로그램을 Dual Core CPU에서 돌려도 성능 향상 0%

  ⇒ 멀티쓰레드 프로그래밍 필요

 

 

 

- OS의 thread 지원

 1) Window

   : 프로세스를 구성하는 원소로 모든 프로세스 시작 시 한 개의 thread를 갖고 실행됨.

   : OS가 직접 thread 스케줄링 (노는 thread 없이 실행시키도록 함, 우리가 특정 thread에서 돌리도록 할 수 있지만, 성능이 반 토막 날 수도 있으니 함부로 하지 말자)

   : 멀티 CPU(또는 Core)라면 여러 개의 thread 동시에 실행시킴

 2) 리눅스

   : thread라는 개념이 없음(모든 것 process). Pthread라이브러리가 thread가 존재하는 것처럼 보이게 함.

   : 여러 개의 thread 사용 불가능. 

 

// 원래의 프로그램
// 결과 : Sum = 100000000

int sum;
int main()
{

	for (auto i = 0; i < 50000000; ++i) 
		sum += 2;

	cout << "Sum = " << sum << endl;
}


// 멀티쓰레드
// 결과 : sum = 57390770

int sum;
void thread_work()
{
	for (auto i = 0; i < 25000000; ++i)
		sum += 2;
}

int main()
{
	thread t1{ thread_work };
	thread t2{ thread_work };

	t1.join();
	t2.join();

	std::cout << "sum = " << sum << endl;

	// 올바른 결과X
	// BREAK -> 실행 -> 디버그 -> 창 -> 어셈블리
}


// 객체 메소드
// join() : thread의 종료까지 기다림
// joinable() : thread의 종료 확인
// get_id() : kernel에서 다루는 thread의 id
// detach() : thread객체에서 thread 분리
// hardware_concurrency() : 논리(가상) 코어의 개수

// this_thread (namespace)
// get_id()
// sleep_for() : 정해진 시간 동안 thread 실행 멈춤 (busy waiting 방지)
// sleep_until() : 정해진 시간까지 thread 실행 멈춤 (busy waiting 방지)
// yield() : 다른 스레드에게 실행시간 양보 (자신의 일이 우선순위가 낮을 경우)

 

쓰레드 자체도 객체로. thread t1..
시작 파라미터 : 어디서 시작할지에 대한 시작주소 -> 함수 (제일 많이 씀)
2번째 -> 실행객체도 가능 (거의 안씀)
3번째 -> 람다도 넣어서 실행해도 됨  (2번째로 많이씀)

 

detach()에 관한건 아래의 글을 참고하자

https://velog.io/@dandb3/Thread-detach-vs-join

 

busy waiting -> OS에서는 원하는 자원을 얻기 위해 기다리는 것이 아니라 권한을 얻을 때까지 확인하는 것을 의미, CPU의 자원을 쓸데 없이 낭비하기 때문에 좋지 않은 쓰레드 동기화 방식

 

쓰레드 하다가 당장 할일은 없는데 3초 후에 할 일이 생길 것 -> sleep_for
제일 많이 쓰는 것은 yield (내가 당장 할일 없는데, 할 일이 곧 생길 것 같은데 언젠지는 잘 모르겠다)