프로세스 & 쓰레드
1. 프로세스 & 쓰레드
-
프로세스 : 프로그램을 메모리 상에서 실행 중인 작업
-
쓰레드 : 프로세스 안에서 실행되는 여러 흐름 단위
-
기본적으로 프로세스마다 최소 1개의 쓰레드를 소유한다.
-
프로세스는 각각 별도의 주소공간을 할당한다(독립적)
-
Code : 코드 자체를 구성하는 메모리 영역(프로그램 명령)
-
Data : 전역변수, 정적변수, 배열 등
- 초기화된 데이터는 data 영역에 저장한다.
- 초기화되지 않은 데이터는 bss 영역에 저장한다.
-
Heap : 동적 할당 시 사용한다.(new(), malloc() 등)
-
Stack : 지역변수, 매개변수, 리턴값(임시 메모리 영역)
-
쓰레드는 Stack만 따로 할당받고 나머지 영역은 서로 공유한다.
-
하나의 프로세스가 생성될 때 기본적으로 하나의 쓰레드는 같이 생성된다.
-
프로세스는 자시만만의 고유 공간과 자원을 할당받아 사용하고, 쓰레드는 다른 쓰레드와 공간, 자원을 공유하면서 사용한다.
2. 멀티 프로세스
-
하나의 프로그램을 여러개의 프로세스로 구성하여 각 프로세스가 병렬적으로 작업을 수행하는 것
-
장점 : 안전성(메모리 침범 문제를 OS 차원에서 해결)
-
단점 : 각각 독립된 메모리 영역을 갖고 있어, 작업량이 많으면 오버헤드가 발생할 수 있다. 또 Context Switching으로 인한 성능 저하가 발생할 수 있다.
3. Context Switching
-
프로세스의 상태 정보를 저장하고 복원하는 일련의 과정
-
동작 중인 프로세스가 대기하면서 해당 프로세스의 상태를 보관하고, 대기하고 있던 다음 순번의 프로세스가 동작하면서 이전에 보관했던 프로세스 상태를 복구하는 과정
-
프로세스는 각 독립된 메모리 영역을 할당받아 사용되므로, 캐시 메모리 초기화 같은 무거운 작업이 진행되었을 때 오버헤드가 발생할 수 있다.
4. 멀티 쓰레드
-
하나의 응용 프로그램에서 여러 쓰레드를 구성해 각 쓰레드가 하나의 작업을 처리하는 것이다.
-
쓰레드들이 공유 메모리를 통해 다수의 작업을 동시에 처리하도록 해준다.
-
장점 : 독립적인 프로세스에 비해 공유 메모리만큼의 시간, 자원 손실이 감소하고 전역변수, 정적변수에 대한 자료 공유가 가능하다.
-
단점 : 안전성 문제(하나의 쓰레드가 데이터 공간을 망가뜨리면, 모든 쓰레드가 작동 불능 상태가 된다.)
-
멀티 쓰레드의 안전성 문제는 Critical Section 기법을 통해 대비한다.
5. Critical Section 기법
-
하나의 쓰레드가 공유 데이터 값을 변경하는 시점에 다른 쓰레드가 그 값을 읽으려할 때 발생하는 문제를 해결하기 위한 동기화 과정
-
상호 배제, 진행, 한정된 대기를 충족해야 한다.
