[지식] 프로세스, 스레드 (process, thread)

프로세스 : 프로그램을 메모리 상에서 실행 중인 작업

스레드 : 프로세스 안에서 실행되는 여러 흐름 단위

위 그림처럼 프로세스는 각각 별도의 주소공간을 할당 받습니다. (독립적)

 

- Code : 코드 자체를 구성하는 메모리 영역 (프로그램 명령)

- Data : 전역변수, 정적변수, 배열 등

  => 초기화 된 데이터는 data 영역에 저장, 초기화 되지 않은 데이터는 bss 영역에 저장

- Heap : 동적 할당 시 사용 [new(), malloc() 등]

- Stack : 지역변수, 매개변수, 리턴 값 (임시 메모리 영역, 스레드마다 존재)

 

* 스레드는 Stack만 따로 할당 받고 나머지 영역은 서로 공유합니다.

* 기본적으로 프로세스마다 최소 1개의 스레드 소유 합니다. (메인 스레드 포함)

(프로세스가 생성될 때 기본적으로 하나의 스레드를 같이 생성합니다.)

* 프로세스는 자신만의 고유 공간과 자원을 할당받아 사용합니다. (독립적)

스레드는 다른 스레드와 공간, 자원을 공유하면서 사용하는 차이가 있습니다.(Stack 영역은 스레드마다 독립적)

 

 

멀티 프로세스

하나의 컴퓨터에 여러 CPU를 장착하여 하나 이상의 프로세스들을 동시에 처리 (병렬)

 

장점 : 안전성 (하나의 프로세스가 죽더라도 다른 프로세스에 영향을 주지 않습니다.)

단점 : 각각 독립된 메모리 영역을 갖고 있어 작업량이 많을수록 오버헤드 발생

          (Context Switching이 자주 일어나서 주소 공간의 공유가 잦을 경우)

 

* Context Switching :

CPU는 한번에 하나의 프로세스만 실행 가능합니다.

즉, CPU에서 여러 프로세스를 돌아가면서 작업을 처리하는 데 이 과정을 Context Switching이라고 합니다.

 

동작 중인 프로세스가 대기를 하면서 해당 프로세스의 상태(Context)를 보관하고, 대기하고 있던 다음 순서의 프로세스가 동작하면서 이전에 보관했던 프로세스의 상태를 복구하는 작업을 말합니다. 

 

멀티 스레드

- 하나의 프로세스에 여러 스레드로 자원을 공유하며 작업을 나누어 수행하는 것

- 스레드들이 공유 메모리를 통해 다수의 작업을 동시에 처리하도록 해줍니다.

 

장점 : 독립적인 프로세스에 비해 공유 메모리만큼의 시간, 자원 손실이 감소 전역 변수와 정적 변수에 대한 자료 공유 가능

단점 : 안전성 문제 (하나의 스레드가 데이터 공간을 망가뜨리면, 모든 스레드가 작동 불능 상태[공유 메모리이기에])

 

 

 

두 방법은 동시에 여러 작업을 수행하는 점에서 동일하지만, 각각의 장단점이 있어 적용하는 시스템에 따라 적합한 동작 방식을 선택하고 적용해야 합니다.

 

 

참고 :

https://velog.io/@gil0127/%EC%8B%B1%EA%B8%80%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9CSingle-thread-vs-%EB%A9%80%ED%8B%B0%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C-Multi-thread-t5gv4udj

https://github.com/gyoogle/tech-interview-for-developer/blob/master/Computer%20Science/Operating%20System/Process%20vs%20Thread.md