프로세스와 스레드

프로세스 vs 스레드

프로세스

• 프로그램이 실행 중인 상태를 프로세스라한다.
• 즉, 메모리에 적재되어 실행이 되고 있는 프로그램을 프로세스라고 한다.
• 운영체제로부터 시스템 자원을 할당받는 작업의 단위

참고로 할당받는 시스템 자원의 예는

CPU 시간

운영되기 위해 필요한 주소공간

Code, Data, Stack, Heap의 구조로 되어 있는 독립된 메모리 영역

 

스레드

• 프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행의 단위
• 스레드는 프로세스내에 실행되는 흐름의 단위이다.
• 프로세스의 특정한 수행경로
• 특징
  • 스레드는 한 프로세스 내에서 동작되는 여러 실행의 흐름으로, 프로세스 내의 주소 공간이나 자원들(힙 공간 등)을 같은 프로세스 내에 스레드끼리 공유하면서 실행된다.

 

멀티 프로세스

• 하나의 응용프로그램을 여러 개의 프로세스로 구성하여 각 프로세스가 하나의 작업(태스크)을 처리하도록 하는 것이다.
• 장점
  • 여러 개의 자식 프로세스 중 하나에 문제가 발생하면 그 자식 프로세스만 죽는 것 이상으로 다른 영향이 확산되지 않는다.
• 단점
  • Context Switching에서 오버헤드가 발생한다.
    • Context Switching 과정에서 캐쉬 메모리 초기화 등 무거운 작업이 진행되고 많은 시간이 소모되는 등의 오버헤드가 발생하게 된다.
    • 프로세스는 각각의 독립된 메모리 영역을 할당받았기 때문에 프로세스 사이에서 공유하는 메모리가 없어, Context Switching가 발생하면 캐쉬에 있는 모든 데이터를 모두 리셋하고 다시 캐쉬 정보를 불러와야 한다.
  • **컨텍스트 스위칭(Context Switching)**이란
  멀티프로세스 환경에서 CPU가 어떤 하나의 프로세스를 실행하고 있는 상태에서 인터럽트 요청에 의해 다음 우선 순위의 프로세스가 실행되어야 할 때 기존의 프로세스의 상태 또는 레지스터 값(Context)을 저장하고 CPU가 다음 프로세스를 수행하도록 새로운 프로세스의 상태 또는 레지스터 값(Context)를 교체하는(복구하는) 작업이다.

 

멀티 스레드

• 하나의 프로그램 안에서 여러가지 일을 동시에 처리하는 것 (사실 빠르게 해서 동시에 하는 것 처럼 보이게 끔 하는 것 )
• 장점
  • 시스템 자원 소모 감소(자원의 효율성 증대)
    • 프로세스를 생성하여 자원을 할당하는 시스템 콜이 줄어들어 자원을 효율적으로 관리할 수 있다.
  • 시스템 처리량 증가 (처리 비용 감소)
    • 스레드 간 데이터를 주고 받는 것이 간단해지고 시스템 자원 소모가 줄어들게 된다.
    • 스레드 사이의 작업량이 적어 Context Switching이 빠르다.
  • 간단한 통신 방법으로 인한 프로그램 응답 시간 단축
    • 스레드는 프로세스 내의 Stack 영역을 제외한 모든 메모리를 공유하기 때문에 통신의 부담이 적다.
• 단점
  • 주의 깊은 설계가 필요하다.
  • 디버깅이 까다롭다.
  • 단일 프로세스 시스템의 경우 효과를 기대하기 어렵다.
  • 다른 프로세스에서 스레드를 제어할 수 없다. (즉, 프로세스 밖에서 스레드 각각을 제어할 수 없다.)
  • 멀티 스레드의 경우 자원 공유의 문제가 발생한다. (동기화 문제)
  • 하나의 스레드에 문제가 발생하면 전체 프로세스가 영향을 받는다.

 

출처 :

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