# 멀티프로세싱

정의

여러개의 '프로세스', 즉 멀티 프로세스를 통해 동시에 두가지 이상의 일을 수행할 수 있는 것을 말합니다.

# 웹 브라우저

웹 브라우저는 멀티 프로세스 구조를 가지고 있습니다.

브라우저 프로세스
- 주소 표시줄, 북마크 막대, 뒤로 가기 버튼, 앞으로 가기 버튼등을 담당하며 네트워크 요청이나 파일 접근 같은 권한을 담당합니다.
랜더러 프로세스
- 웹 사이트가 '보이는' 부분의 모든 것을 제어합니다.
플러그인 프로세스
- 웹 사이트에서 사용하는 플러그인을 제어합니다.
GPU 프로세스
- GPU를 이용해서 화면을 그리는 부분을 제어합니다.

정의

IPC (Inter Process Communication)프로세스끼리 데이터를 주고 받고, 공유 데이터를 관리하는 메커니즘을 뜻합니다.

멀티프로세스는 IPC가 가능합니다.
종류로는 공유 메모리, 파일, 소켓, 익명 파이프, 명명 파이프, 메시지 큐가 있습니다.
- 메모리가 완전히 공유되는 스레드 보다는 속도가 느리다는 단점이 있습니다.

정의

공유 메모리(Shared Memory)는 어려 프로세스에 동일한 메모리 블록에 대한 접근 권한이 부여되어 프로세스가 서로 통신할 수 있도록 공유 버퍼를 생성하는 것을 말합니다.

각 프로세스의 메모리를 다른 프로세스가 접근할 수 없지만 공유 메모리를 통해 여러 프로세스가 하나의 메모리를 공유할 수 있습니다.
IPC 방식 중 어떠한 매개체를 통해 데이터를 주고 받는 것이 아닌 메모리 자체를 공유하기 때문에 불필요한 데이터 복사의 오버헤드가 발생하지 않아 가장 빠릅니다.
같은 메모리 영역을 여러 프로세스가 공유하기 때문에 동기화가 필요합니다.
공유 메모리는 CPU가 접근 할 수 있는 큰 랜덤 접근 메모리인 RAM을 가리키기도 합니다.

정의

파일은 디스크에 저장된 데이터 또는 파일 서버에서 제공한 데이터를 말합니다.

정의

동일한 컴퓨터의 다른 프로세스나 네트워크의 다른 컴퓨터로 네트워크 인터페이스를 통해 전송하는 데이터를 의미합니다.

같은 도메인 내에서 연결될 수 있고 프로세스들 사이의 통신을 가능하게 합니다.
- 서버단에서는 bind, listen, accept를 진행해 소켓 연결을 위한 준비를 합니다.
- 클라이언트 단에서는 connect를 통해 서버에 요청하고 연결이 수립된 후에는 socket에 send 함으로써 데이터를 주고 받습니다.
- 연결이 끝난 후에는 반드시 Socket 을 close()해주어야 합니다.
범용적인 IPC로써 양방향 통신이 가능하며 패킷 단위로 주고 받음으로 직관적으로 이해하기 쉬운 코드를 만들 수 있습니다.
예시로 TCP/UDP 소켓이 있습니다.

정의

익명 파이프(Unnamed Pipe)는 프로세스 간에 FIFO 방식으로 읽히는 임시 공간인 파이프를 기반으로 데이터를 주고 받으며, 단방향 방식의 읽기 전용, 쓰기 전용 파이프를 만들어서 작동하는 방식을 말합니다.

부모, 자식 프로세스 간에만 사용할 수 있으며 다른 네트워크 상에서는 사용이 불가합니다.
쌍방통신을 위해서는 Write용 PIPE하나 Read PIPE하나를 따로 만들어야 합니다.
read()와 write()가 기본적으로 block 모드로 작동하기 때문에 프로세스가 read가 대기중이라면 read가 끝나기 전에는 write를 할 수가 없게 됩니다.

정의

명명된 파이프(Named Pipe)는 파이프 서버와 하나 이상의 파이프 클라이언트 간의 통신을 위한 명명된 단방향 또는 이중 파이프를 말합니다.

정의

메시지를 큐 데이터 구조 형태로 관리하는 것을 의미합니다.

입출력 방식으로는 익명 PIPE와 동일하지만, 커널에서 관리하며 메모리를 사용한 PIPE 입니다. 구조체 기반으로 통신을 합니다.
커널의 전역변수 형태등 커널에서 전역적으로 관리되며 다른 IPC 방식에 비해서 사용 방법이 매우 직관적이고, 간단합니다.
또한 다른 코드의 수정 없이 단지 몇 줄의 코드를 추가시켜 간단하게 매시지 큐에 접근할 수 있는 장점이 있습니다.
공유 메모리를 통해 IPC를 구현할 때 쓰기 및 읽기 빈도가 높으면 동기화 때문에 기능을 구현하는 것이 매우 복잡해지는데 이때 대한으로 메시지큐를 사용하기도 합니다.

정의

프로세스의 가상 메모리 주소 공간에 파일을 매핑한 뒤 가상 메모리 주소에 직접 접근하는 것으로 파일 읽기/쓰기를 대신합니다.

Memory Map도 Shared Memory 공간과 마찬가지로 메모리를 공유한다는 측면에 있어서는 서로 비슷한 측면이 있습니다.
차이점은 Memory Map의 경우 열린파일을 메모리에 맵핑시켜서, 공유한다는 점입니다.
운영체제에서 페이징 기법을 사용하여 파일의 내용을 관리하며 페이지 크기에 따라 적절히 파일의 내용을 읽고 쓸 수 있습니다.
파일로 대용량 데이터를 공유할 때 사용되며, 대부분 운영 체제에서는 프로세스를 실행할 때 실행 파일의 각 세그먼트를 메모리에 사상하기 위해 메모리 맵 파일을 이용합니다.