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<div style='display: inline'>
<h1 style='font-family: Malgun Gothic, Consolas; font-size: 20pt; color: #006699; text-align: center; font-weight: bold'>윈도우 - 싱글 스레드는 컨텍스트 스위칭이 없을까요?</h1>

아래와 같은 질문이 있군요. ^^ 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
싱글스레드 프로그램도 컨텍스트 스위칭이 생길 수 있나요?
; <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/3/0/5755'>https://www.sysnet.pe.kr/3/0/5755</a>
</pre>
 
답글에서도 언급했지만, 스레드가 <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/12696'>컨텍스트 스위칭</a>이 발생하는가에 대해서는 "싱글"이냐, "멀티"냐가 중요한 것이 아닙니다. 그건 운영체제의 스레드 스케줄링이 결정할 사항입니다. 
 
그렇다면, 단순히 무한 루프를 도는 스레드가 정말 다른 코어에서 실행되는지 확인해 볼까요? ^^ 
 
윈도우의 경우 GetCurrentProcessorNumber API를 이용하면, 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
GetCurrentProcessorNumber function (processthreadsapi.h)
; <a target='tab' href='https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/processthreadsapi/nf-processthreadsapi-getcurrentprocessornumber'>https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/processthreadsapi/nf-processthreadsapi-getcurrentprocessornumber</a>
</pre>
 
코드는 대략 다음과 같이 작성할 수 있습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
using System.Runtime.InteropServices;

internal class Program
{
 [DllImport("kernel32.dll")]
 private static extern int GetCurrentProcessorNumber();

static void Main(string[] args)
    {
        HashSet&lt;int&gt; list = new HashSet&lt;int&gt;();

while (true)
 {
 int coreIdx = GetCurrentProcessorNumber();
 if (list.Contains(coreIdx) == false)
 {
 list.Add(coreIdx);
 Console.WriteLine($"[{DateTime.Now:T}] {coreIdx}");
 }
 }
 }
}
</pre>
 
<a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/0/0/522'>16개 코어를 가진 제 컴퓨터</a>에서 실행해 보면 이런 결과를 얻게 됩니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
[오후 7:43:34] 2
[오후 7:43:34] 15
[오후 7:43:34] 0
[오후 7:43:34] 3
[오후 7:43:34] 4
[오후 7:43:35] 1
[오후 7:43:35] 5
[오후 7:43:35] 8
[오후 7:43:35] 7
[오후 7:43:35] 13
[오후 7:43:35] 11
[오후 7:43:35] 12
[오후 7:43:35] 6
[오후 7:43:36] 10
[오후 7:43:36] 14
[오후 7:43:36] 9
</pre>
 
2초도 안 돼서, 단일 스레드의 무한 루프가 16개의 코어 모두에서 실행된 것을 알 수 있습니다. 
 
만약 이런 결과가 싫다면, <a target='tab' href='https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13031'>C# - IdealProcessor와 ProcessorAffinity의 차이점</a> 글에서 설명한 대로 ProcessorAffinity를 지정하면 됩니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Runtime.Versioning;

[assembly: SupportedOSPlatform("windows")]

internal class Program
{
    [DllImport("kernel32.dll")]
    private static extern int GetCurrentProcessorNumber();
    [DllImport("kernel32.dll")]
    static extern long GetCurrentThreadId();

static void Main(string[] args)
 {
 HashSet&lt;int&gt; list = new HashSet&lt;int&gt;();
 SetIdealProcessor(3);

while (true)
        {
            // ...[생략]...
        }
    }

static void SetIdealProcessor(int cpuNumber)
    {
        if (cpuNumber &gt;= Environment.ProcessorCount)
        {
            cpuNumber = 0;
        }

foreach (ProcessThread pthread in Process.GetCurrentProcess().Threads)
 {
 if (pthread.Id == GetCurrentThreadId())
 {
 pthread.ProcessorAffinity = new IntPtr(1 &lt;&lt; (cpuNumber));
 break;
 }
 }
 }
}
</pre>
 
위의 프로그램을 실행하면, 이제 "3"만 출력되고 다른 코어의 숫자는 볼 수 없습니다. 
 
<pre style='margin: 10px 0px 10px 10px; padding: 10px 0px 10px 10px; background-color: #fbedbb; overflow: auto; font-family: Consolas, Verdana;' >
[오후 7:49:55] 3
</pre>
 
그런데, 여기서 오해하면 안 되는 사실이 있는데요, 위와 같이 1개의 코어에 고정이 되었다고 해서 context switching이 없는 것은 아닙니다. 이것은 Process Explorer와 같은 도구를 이용해 확인할 수 있는데요, 
 
<img alt='thread_ctx_switch_1.png' src='/SysWebRes/bbs/thread_ctx_switch_1.png' /> 
 
그러니까, 1개의 코어라고 해도 해당 스레드가 실행될 quantum 시간을 소비했으면 다른 스레드에 양보를 하게 됩니다. 따라서 현재의 스레드 문맥이 저장되고, 이후 다시 스케줄링 되면 문맥이 복원돼 실행을 계속합니다.

<hr />[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

</div>

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