Process & Thread

 

 

키워드

1. 실행단위 : CPU Core 에서 실행하는 하나의 단위로 프로세스와 스레드를 포괄하는 개념
2. 프로세스 : 하나의 스레드만 가지고 있는 단일 스레드 프로세스. 운영체제 위에서 실행 중인 프로그램. 프로그램 명령어와 데이터들이 메모리에 올라오고 실행 중 또는 실행 대기중인 상태
3. 동시성 : 한 순간에 여러가지 일이 아니라, 짧은 전환으로 여러가지 일을 동시에 처리하는 것처럼 보이는 것
4. 프로그램 : 어떤 작업을 위해 운영체제 위에서 실행할 수 있는 파일 (ex. 웹 브라우저, 워드 프로세서, 카카오톡 등)
5. 프로세서 : 프로세스가 동작될 수 있도록 하는 하드웨어(=CPU)
6. PCB(Process Control Block) : 프로세스를 제어하기 위한 정보 모음
   • 프로세스 식별자, 프로세스 상태, 다음에 실행할 명령어의 주소, 이전에 작업하던 작업 내용(레지스터), CPU 스케줄링 정보(우선순위, 최종 실행시각, CPU 점유시간 등), 프로세스의 주소 공간 등
7. 프로세스 구조

• stack : 호출된 함수, 지역변수 등 임시 데이터
• heap : 동적으로 생긴 데이터 (ex. new Object(), malloc())
• data : 전역변수 (ex. static, global)
• code : 프로그램 코드

 

Process & Thread

- 프로세스 : 프로그램을 메모리 상에서 실행 중인 작업

- 스레드 : 프로세스 안에서 실행되는 여러 흐름 단위

- 프로세스는 자신만의 고유 공간과 자원을 할당받아 사용하는데 반해, 스레드는 다른 스레드와 공간, 자원을 공유하면서 사용

• 쓰레드는 경량화된 프로세스이다.
• 프로세스가 동시에 실행하는 것처럼 보이기 위해서 Context Switching을 한다.
• 컨텍스트 스위칭 과정에서 많이 비용이 든다.
• 비용을 줄이기 위해서 쓰레드 나왔다.
• 쓰레드는 부모 프로세스와 Code, Data, Heap 영역을 공유함으로써 Context Switching 비용을 줄일 수 있다.

 

Multi-Process & Multi-Thread

• 멀티 프로세스와 멀티 쓰레드는 한 어플리케이션에 대한 처리방식
• Multi Process
  • 한 프로세스는 매번 하나의 처리만 할 수 있기 때문에 동시에 처리할 수 없다. 이를 처리하기 위해서 부모프로세스는 부모와 별개의 메모리 영역을 가진 자식 프로세스를 fork()한다.
  • 각 프로세스는 독립적이다.
  • IPC를 사용한 통신한다.
  • 자원 소모적, 개별 메모리 차지한다.
  • Context Switching 비용이 크다.
  • 동기화 작업이 필요하지 않다.

 

• Multi-Thread
  • 스레드는 한 프로세스에서 구분된 실행단위이다. 스레드를 여러개로 나뉘어진게 멀티 쓰레드이다.
  • Thread끼리 긴밀하게 연결되어 있다.
  • 공유된 자원으로 통신 비용 절감할 수 있다.
  • 공유된 자원으로 메모리가 효율적이다.
  • Context Switching 비용이 적다.
  • 공유 자원 관리를 해야한다.