iOS 면접을 위한 문답 정리 - 8 (Processor, Core, 프로그램(Program)과 프로세스(Process), Thread, 비동기(Asynchronous) 프로그래밍, 동시성(Concurrency) 프로그래밍, 병렬성(Parallelism) 프로그래밍, 동시성(Concurrency)과 병렬성(Parallelism) 차이, iOS 환경 동시성 프로그래밍 지원 종류)
이 포스트는 iOS 개발 면접을 위한 문답을 정리한 포스트 입니다.
참고 자료
프로세서 (Processor)
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프로세서는 하드웨어적인 측면에서 컴퓨터 내에서 프로그램을 수행하는 하드웨어 유닛이다.
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대표적으로 중앙처리장치(Central Processing Unit - CPU)가 이에 속한다.
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한 컴퓨터가 여러 개의 프로세서를 갖는다면 멀티 프로세서라고 말한다. 듀얼 프로세서라고 한다면 한 컴퓨터에 두 개의 프로세서가 운용된다고 할 수 있다.
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코어 (Core)
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프로세서에서 코어는 주요 연산회로이다.
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싱글코어는 말 그대로 하나의 연산회로가 내장되어 있는 것이고 듀얼코어는 두 개의 연산회로가 내장된 것을 뜻한다.
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또, 여러 개의 코어를 가진 프로세서를 멀티 프로세서라고 한다.
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프로그램(Program)과 프로세스(Process)
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프로그램은 일반적으로 보조기억 장치(하드 디스크, CD 등.)에 저장된 실행코드이다.
- 즉, 생명이 없는 상태.
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프로세스는 프로그램을 구동하여 프로그램 자체와 프로그램 상태가 메모리상에서 실행되는 작업 단위를 말한다.
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동시에 여러 개의 프로세스를 운용하는 시분할 방식을 멀티태스킹(Multitasking)이라고 한다.
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이러한 프로세스 관리는 운영체제에서 담당한다.
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프로세스는 컴퓨터에서 연속적으로 실행되고 있는 컴퓨터 프로그램을 말한다.
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종종 스케줄링의 대상이 되는 작업(task)이라는 용어와 거의 같은 의미로 쓰인다.
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여러 개의 프로세서를 사용하는 것을 멀티프로세싱(Multiprocessing)이라고 한다.
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스레드 (Thread)
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스레드는 하나의 프로세스 내에서 실행되는 작업흐름의 단위를 말한다.
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보통 한 프로세스는 하나의 스레드를 가지고 있지만, 프로세스 환경에 따라 둘 이상의 스레드를 동시에 실행할 수 있다. 이러한 방식을 멀티스레딩(Multithreading)이라고 한다.
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프로그램 실행이 시작될 때부터 동작하는 스레드를 메인 스레드라고 한다.
- 그 외에 나중에 생성된 스레드를 서브 스레드 또는 세컨더리 스레드라고 한다.
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비동기(Asynchronous) 프로그래밍
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프로그램의 주 실행 흐름을 멈추어서 기다리는 부분 없이 바로 다음 작업을 실행할 수 있게 하는 방식.
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즉, 코드의 실행 결과처리를 별도의 공간에 맡겨둔 뒤 결과를 기다리지 않고 바로 다음 코드를 실행하는 병렬처리 방식.
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비동기 프로그래밍은 언어 및 프레임워크에서 지원하는 여러 방법으로 구현할 수 있다.
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동시성(Concurrency) 프로그래밍
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논리적인 용어로 동시에 실행되는 것처럼 보이는 것이다.
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싱글 코어(멀티 코어에서도 가능)에서 멀티스레드를 동작시키기 위한 방식으로 멀티 태스킹을 위해 여러 개의 스레드가 번갈아 가면서 실행되는 방식이다.
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동시성을 이용한 싱글 코어의 멀티 태스킹은 각 스레드들이 병렬적으로 실행되는 것처럼 보이지만 사실은 서로 번갈아 가면서 실행되고 있는 방식이다.
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병렬성(Parallelism) 프로그래밍
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물리적으로 정확히 동시에 실행되는 것을 말한다.
- 멀티 코어에서 멀티 스레드를 동작시키는 방식으로 데이터 병렬성(Data Parallelism)과 작업 병렬성(Task Parallelism)으로 구분된다.
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데이터 병렬성(Data Parallelism) : 전체 데이터를 나누어 서브 데이터들로 만든 뒤, 서브 데이터들을 병렬 처리해서 작업을 빠르게 수행하는 방법.
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작업 병렬성(Taks Parallelism) : 서로 다른 작업을 병렬 처리하는 것을 말한다.
동시성(Concurrency)과 병렬성(Parallelism) 차이
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동시성 프로그래밍(Concurrency Programming)과 병렬성 프로그래밍(Parallelism Programming) 모두 비동기(Asynchronous) 동작을 구현할 수 있지만, 그 동작 원리가 다르다.
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동시성(Concurrency) : 통장을 만들러 온 N개의 대기열과 한 명 싱상의 은행직원.
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병렬성(Parallelism) : 통장을 만들어 온 N개의 대기열과 N명의 은행직원.
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동시성의 개념은 논리적이며 병렬성의 개념은 물리적이다.
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동시성의 동작 가능 환경은 싱글 코어, 멀티 코어가 가능하지만 병렬성은 멀티 코어만 가능하다.
- 즉, 동시성은 싱글 코어 및 멀티 코어에서 모두 구현할 수 있지만, 병렬성은 멀티 코어에서만 구현할 수 있다.
iOS 환경 동시성 프로그래밍 지원 종류
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Grand Central Dispatch (GCD) : 멀티 코어와 멀티 프로세싱 환경에서 최적화된 프로그래밍을 할 수 있도록 애플이 개발한 기술
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Operation Queue (연산 대기열) : 비동기적으로 실행되어야 하는 작업을 객체 지향적인 방법으로 사용한다.
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Thread : 멀티스레드 프로그래밍을 위한 애플에서 제공하는 스레드 클래스이다.