[운영체제] 동기/비동기(Sync/Async), 블로킹/논블로킹(Blocking/Non-Blocking)

동기/비동기? 블로킹/논블로킹?

동기와 비동기, 블로킹과 논블로킹의 개념은 유사하게 느껴질 수 있지만 서로 바로보는 관점을 달리하고 있다.

동기/비동기는 일을 처리하는 순서(시점)와 결과(처리)와 관련있는 개념으로 이전 작업 종료와 동시에 시작하면 동기, 그렇지 않으면 비동기로 구분한다.

블로킹/논블로킹은 제어권과 관련있는 개념으로 함수 호출 시 제어권이 넘어가면 블로킹, 그렇지 않고 자신의 할일을 지속하면 논블로킹으로 구분한다.

 

동기(Synchronous)

• 작업을 동시에 수행하거나 동시에 끝나거나 끝나는 동시에 시작함
  • 요청 작업의 종료 시점과 나머지 작업 요청 시작 시점의 동시성
• 호출한 함수의 작업 완료 응답이 필요해 작업 완료 여부를 계속해서 묻거나 응답을 기다림
• 호출한 함수의 작업 완료 여부에 대해 계속해서 관심을 갖음
• 응답(리턴값)에 대해 즉각적으로 처리

 

비동기(Asynchronous)

• 요청 작업의 종료와 다른 요청의 시작 시점이 일치하지 않으며 끝나는 동시에 시작하지 않음
• 함수를 호출하여 실행만 시킬 뿐 작업의 완료 여부에는 관심을 갖지 않으며 자신의 작업을 계속해서 이어감
• 응답(리턴값)에 대한 처리는 즉각적으로 이루어질 수도, 이루어지지 않을 수도 있음(나중에 처리)
• 요청 및 함수 호출 시 콜백 함수를 함께 전달하고, 응답이 준비되면 함께 보낸 콜백 함수가 실행됨

 

블로킹(Blocking)

• A 함수가 B 함수를 호출하면 A는 B에게 제어권을 넘겨주고, B는 자신의 작업이 끝날 때까지 제어권을 가지고 있음
• A 함수는 B 함수의 실행이 끝날 때까지 멈추고 기다림
• B 함수가 수행을 완료해서 제어권을 다시 A함수에게 넘겨주면 A 함수는 자신의 작업을 다시 실행

 

논블로킹(Non-Blocking)

• A 함수가 B 함수를 호출하면 제어권은 넘어가지 않은 채 B 함수가 실행
  • 함수 호출 시 제어권이 B함수에게 넘어가지만 바로 A 함수에게 넘어간다고 보는 레퍼런스도 있지만 어찌됐든 핵심은 호출된 함수가 실행 중일 때도 제어권을 가지고 있다는 사실임
• A 함수는 여전히 제어권을 가지고 있으므로 B 함수의 실행/종료 여부와 관계없이 계속해서 자신의 작업 수행

 

 

동기/비동기 + 블로킹/노블로킹 조합

 

1) Sync-Blocking

• A 함수는 B 함수를 호출하며 제어권을 넘겨주고(블로킹), 함수 B의 리턴값을 기다림(동기)
• A 함수는 B 함수의 리턴값과 제어권을 기다리며 아무것도 하지 않음

 

2) Sync-Nonblocking

• A 함수는 B 함수를 호출하며 제어권을 넘기지 않고 자신의 작업을 계속 수행함(논블로킹)
• A 함수는 B 함수의 리턴값이 필요하기 때문에 자신의 작업 실행 중간중간 B 함수의 종료 여부를 물어서 확인함(동기)
• 대표적 예) Polling

 

3) Async-Nonblocking

• A 함수는 B 함수를 호출하며 제어권을 넘기지 않고 자신의 작업을 계속 수행함(논블로킹)
• A 함수는 B 함수 호출 시 콜백 함수를 넘겨주며 B 함수의 종료 여부에 관심을 갖지 않음(동기)
• B 함수는 자신의 작업이 완료되면 A 함수가 준 콜백 함수를 실행(동기)

 

4) Async-Blocking

• A 함수는 B 함수를 호출하며 B 함수의 종료 즉, 리턴값에 신경쓰지 않으며 콜백 함수 만을 보냄(비동기)
• A 함수는 B 함수의 작업에 관심이 없지만 제어권을 넘겨 B 함수가 종료될 때까지 기다림(블로킹)