프로세스와 스레드

프로세스: 운영체제로부터 자원을 할당받은 작업의 단위

스레드: 프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행 흐름의 단위

자세히 알아보자

 

1.  프로세스

옛날에는 게임과 인터넷 서칭을 함께 할 수 없었다. 멀티태스킹이 가능하기 전까지는!!

Process is a program in execution

즉, 프로그램이 실행돼서 돌아가고 있는 상태, 컴퓨터가 어떤일을 하고 있는 상태

메모리에 올라와 실행되고 있는 프로그램의 인스턴스. "작업"

동시성(Concurrency)는  여러개의 작업을  할 때, 다 끝내지 않고 일부분씩 돌아가며 작업하는 상태

이렇게 진행중인 작업을 바꾸는 것을 Context Switching이라고 한다.

병렬성(Parallelism)은 프로세스 하나에 코어 여러개가 달려서 각각 동시에 작업들을 수행하는 것이다.

 

프로세스의 메모리영역

●Code 영역: 실행할 프로그램의 코드나 명령어들이 기계어 형태로 저장된 영역이다. CPU는 코드영역에 저장된 명령어들을 하나씩 처리

●Data 영역: 전역 변수와 정적 변수가 저장되는 영역이다. 프로그램이 실행되면서 할당되고 종료되면서 소멸한다.

●Stack 영역: 컴파일 시 크기 결정. 함수, 지역변수, 매개변수 등이 저장되는 영역이다. 함수 호출시 기록되고 종료되면 제거된다.

●Heap 영역: 런타임 시 크기 결정. 관리가 가능한 데이터 이외의 다른 형태의 데이터를 관리하기 위한 자유공간이다.

이때, stack, heap은 동적 영역이고,  data, code는 정적 영역이다. 

 

2.  프로세스의 상태(state)

프로세스는 상태가 변경되며 수행된다.

●Running: CPU를 잡고 instruction을 수행중인 상태

●Ready: CPU를 기다리는 상태

●Waiting: CPU를 주어도 당장 instruction을 할 수 없는 상태

●New: 디스크에서 메모리로 프로그램이 올라가서 준비중인 상태

●Terminated: execution이 끝난 상태

 

3.  스레드 (Thread)

한 프로세스 내에서도 여러 갈래의 작업들이 동시에 진행될 필요가 있음. 이 갈래를 '스레드' 라고 한다.

어렵다. 예시를 통해서 이해해보자

 

요리 하나하나를 프로세스라고 한다.  

햄버거를 만드는 프로세스에서는 패티를 굽는 스레드와 야채를 빵위에 올리는 스레드가 있을 것이다.

한 메뉴의 스레드는 같은 프로세스에서 조리된다. 

패티를 다른 프로세스에서 구워서 가져오려면 일하기가 힘들다.

프로세스들은 컴퓨터의 자원을 분할해서 쓰지만 스레드는 프로세스마다 주어진 전체 자원을 함께 사용하는 것이다.

 

단점도 있다.

스레드 두개가 동시에 손을 댄다고 하자. 에러!!

원래는 버튼을 하나씩 10번 눌러서 20이 나와야하는데, 동시에 누르다보니 같이 눌리는 경우가 생겨서 20보다 적게 눌린다.

따라서 스레드를 사용하는 프로그램은 코드짜기, 디버깅하기 모두 힘들다.

 

코드,데이터,스택,힙을 각각 생성하는 프로세스와는 달리 스레드는 코드, 데이터, 힙은 스레드끼리 서로 공유하고 스택은 각각 생성된다.

멀티스레딩은 프로세스 내 작업을 여러개의 멀티스레드로 처리하는 기법이며 스레드끼리 자원을 공유하기에 효율성이 높다.

 

 

REFERENCE

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

https://www.youtube.com/watch?v=iks_Xb9DtTM 

https://andjjip.tistory.com/291