[CS] Blocking I/O & Non-Blocking I/O

📌 I/O ?
    → 어떤 디바이스를 통해 데이터의 입력(Input)과 출력(Output)이 이뤄지는 작업

• 입출력 작업은 커널 레벨에서만 수행할 수 있으므로 프로세스 및 스레드는 커널에게 I/O를 요청해야 함. 즉, 프로세스 및 스레드는 호출하는 함수, I/O작업은 호출되는 함수가 됨

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Blocking I/O

• I/O 작업이 진행되는 동안 유저 프로세스가 자신의 작업을 중단한 채, I/O가 끝날때까지 대기하는 방식

→ Read()를 호출해 커널에 read I/O를 요청하면, read가 끝날 때까지 application은 block되어 다른 작업을 하지 못함

• 커널 작업중에 프로세스/스레드는 자신의 작업을 중단하고 대기
• 커널 작업 중 CPU 자원을 쓰지 않으므로 자원낭비가 심함
• 여러 클라이언트가 접속하는 서버인 경우, I/O 작업을 호출한 작업은 중지되어도 다른 클라이언트가 실행하는 작업은 중지되면 안되기 때문에 클라이언트 별로 스레드를 생성하게 되어 클라이언트의 수가 매우 많아짐

Nonblocking I/O

• A함수가 I/O작업을 호출했을 때, I/O 작업이 완료될때까지 A함수의 작업을 중단하지 않고 I/O 호출에 대해 즉시 리턴하고, A함수가 이어서 다른 일을 수행할 수 있도록 하는 방식을 의미

→ read I/O를 하기 위해 system call을 수행하면, 커널의 I/O 작업 완료 여부와는 무관하게 즉시 응답

• 커널 작업중에 프로세스/스레드는 자신의 작업을 진행
• 커널이 시스템 콜을 받자마자 CPU 제어권을 다시 어플리케이션에게 넘겨줘 어플리케이션은 I/O 작업이 완료되기 전에 다른 작업을 수행할 수 있음 + 어플리케이션은 다른 작업을 수행하다가 중간중간 시스템 콜을 보내서 I/O가 완료됐는지 커널에게 물어보고, 완료되면 I/O작업을 완료함