프로세스와 스레드

프로세스

• 사전적 의미
  • 컴퓨터에서 연속적으로 실행되고 있는 컴퓨터 프로그램
  • 메모리에서 올라와 실행되고 있는 프로그램의 인스턴스 (독립적인 개체)
    • 인스턴스 ?
      • 프로그램 실행에 필요한 내용이 컴퓨터 메모리(RAM)에 적재된다는 뜻
  • 운영체제로부터 시스템 자원을 할당받는 작업의 단위
  • 동적인 개념으로 실행된 프로그램을 의미

 

• 할당받는 시스템 자원의 예시
  • CPU 시간
  • 운영되기 위해 필요한 주소 공간
  • 독립된 메모리 영역

 

• 프로세스와 프로그램 ?
  • 프로그램
    • 어떤 작업을 하기 위해 실행할 수 있는 파일 또는 프로그램 .exe
    • 그림판, 크롬, 카카오톡, 엑셀, 파워포인트 등
    • 파일이 저장 장치에 저장되어 있지만 메모리에는 올라가 있지 않는 정적인 상태
      • 메모리에 올라가 있지 않은?
        • 아직 운영체제가 프로그램에게 독립적인 메모리 공간을 할당해주지 않았다는 뜻
        • 모든 프로그램은 운영체제가 실행되기 위한 메모리 공간을 할당해 줘야 실행될 수 있다.
      • 정적인 상태?
        • 정적이라는 단어 그대로, 움직이지 않는 상태
        • 아직 실행되지 않고 가만히 있다는 뜻
  •  프로세스
    • 메모리에 적재되고 CPU 자원을 할당받아 프로그램이 실행되고 있는 상태

 

• 특징
  • 프로세스는 각각 독립된 메모리 영역을 할당 받는다. (Code, Data, Heap, Stack 의 구조)
  • 기본적으로 프로세스 당 최소 1개의 스레드 ( 메인 스레드 ) 를 가지고 있다.
  • 각 프로세스는 별도의 주소 공간에서 실행됨
  • 한 프로세스는 다른 프로세스의 변수나 자료구조에 접근할 수 없다.
  • 다른 프로세스의 자원에 접근하려면 프로세스 간의 통신을 사용해야함.
   

스레드

• 사전적 의미
  • 프로세스 내에서 실행되는 여러 흐름의 단위
  • 프로세스의 특정한 수행 경로
  • 프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행의 단위

 

• 특징
  • 스레드는 프로세스 내에서 각각 Stack 만 따로 할당받고 Code, Data, Heap 영역은 공유한다.
  • 한 프로세스 내에서 동작되는 여러 실행의 흐름으로, 프로세스 내의 주소 공간이나 자원들을 같은 프로세스 내에서 스레드끼리 공유하면서 실행
  • 같은 프로세스 안에 있는 여러 스레드들은 같은 힙 공간을 공유
  • 각각의 스레드는 별도의 레지스터와 스택을 갖고 있지만, 힙 메모리는 서로 읽고 쓸 수 있다.
  • 한 스레드가 프로세스 자원을 변경하면, 다른 이웃 스레드 (sibling thread) 도 그 변경 결과를 즉시 볼 수 있다.

멀티 태스킹, 멀티 스레드는 무엇일까?

멀티 태스킹

• 하나의 운영체제 안에서 여러 프로세스가 실행되는 것을 의미

멀티 스레드

• 하나의 프로세스가 여러 작업을 여러 스레드를 사용하여 동시에 처리하는 것을 의미
• 장점
  • Context-Switching 을 할 때 공유하고 있는 메모리만큼의 메모리 자원을 아낄 수 있다.
  • 스레드는 프로세스 내의 Stack 영역을 제외한 모든 메모리를 공유하기 때문에 통신의 부담이 적어 응답 시간이 빠름
• 단점
  • 스레드 하나가 프로세스 내 자원을 망쳐버린다면 모든 프로세스가 종료될 수 있다.
  • 자원을 공유하기 때문에 필연적으로 동기화 문제가 발생할 수 밖에 없다.

 

---

프로세스와 스레드의 차이점?

* 프로세스는 실행되고 있는 프로그램이고, 스레드는 프로세스 안에서 실행되는 흐름 단위입니다.
  프로세스는 메모리와 CPU를 프로세스 마다 할당받아 사용함.
  스레드는 프로세스 안에서 다른 스레드와 메모리와 CPU를 공유하여 사용함.

* 프로세스는 운영체제가 Code, Data, Stack, Heap 메모리 영역을 할당해 주고 최소 작업 단위로 삼는 반면,
   스레드는 프로세스 내에서 Stack 메모리 영역을 제외한 다른 메모리 영역을 같은 프로세스 내 다른 스레드와 공유함.
   프로세스는 다른 프로세스와 정보를 공유하려면 IPC 를 사용하는 등의 번거러운 통신 과정을 거쳐야한다.
   스레드는 기본 구조 자체가 메모리를 공유하는 구조이기 때문에, 다른 스레드와 정보 공유가 쉽다.
   다만 스레드의 스케줄링은 운영체제가 처리하지 않기 대문에 프로그래머가 직접 동기화 문제에 대응할 수 있어야 한다.

 

 

출처 :

https://velog.io/@raejoonee/%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%8A%A4%EC%99%80-%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4

프로세스와 스레드의 차이

https://gmlwjd9405.github.io/2018/09/14/process-vs-thread.html

[OS] 프로세스와 스레드의 차이 - Heee's Development Blog

https://inpa.tistory.com/entry/%F0%9F%91%A9%E2%80%8D%F0%9F%92%BB-%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%8A%A4-%E2%9A%94%EF%B8%8F-%EC%93%B0%EB%A0%88%EB%93%9C-%EC%B0%A8%EC%9D%B4

👩‍💻 프로세스 vs 쓰레드 차이 정리