프로그램
어떤 작업을 위해 실행할 수 있는 명령어의 집합
저장 장치에 저장돼있지만 메모리에는 올라가있지 않은 정적인 상태
프로세스
- CPU에 의해서 현재 실행되고 있는 프로그램
- 운영체제로부터 자원을 할당받은 작업의 단위
- 실행되고 있는 동적인 상태의 프로그램
스레드
- 프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행 흐름의 단위
- 프로세스의 특정한 수행 경로
프로세스 & 스레드
기본적으로 프로세스마다 최소 1개의 스레드 소유 (메인 스레드 포함)
프레서스는 각각 별도의 주소공간 할당 (독립적)
- Code : 코드 자체를 구성하는 메모리 영역(프로그램 명령)
- Data : 전역변수, 정적변수, 배열 등
- 초기화 된 데이터는 date 영역에 저장- 초기화 되지 않은 데이터는 bss 영역에 저장
- Heap : 동적 할당 시 사용(new(),malloc() 등)
- Stack : 지역변수, 매개변수, 리턴 값(임시 메모리 영역)
스레드는 Stack만 따로 할당 받고 나머지 영역은 서로 공유
하나의 프로세스가 생성될 때, 기본적으로 하나의 스레드 같이 생성
프로세스는 자신만의 고유 공간과 자원을 할당받아 사용하는데 반해, 스레드는 다른 스레드와 공간, 자원을 공유하면서 사용하는 차이가 존재함
멀티 프로세스
하나의 컴퓨터에 여러 CPU 장착 -> 하나 이상의 프로세스들을 동시에 처리(병렬)
장점 : 안정성 (메모리 침범 문제를 OS 차원에서 해결)
단점 : 각각 독립된 메모리 영역을 가지고 있어, 작업량이 많을 수록 오버헤드 발생, Context Switching으로 인한 성능 저하
Context Switching이란?
프로세스의 상태 정보를 저장하고 복원하는 일련의 과정
즉, 동작중인 프로세스가 대기하면서 해당 프로세스의 상태를 보관하고, 대기하고 있던 다음 순번의 포르세스가 동작하면서 이전에 보관했던 프로세스 상태를 복귀하는 과정을 말함
-> 프로세스는 각 독립된 메모리 영역을 할당받아 사용되므로, 캐시 메모리 초기화와 같은 무거운 작업이 진행되었을 때 오버헤드가 발생할 문제가 존재함
멀티 스레드
하나의 응용 프로그램에서 여러 스레드를 구성해 각 스레드가 하나의 작업을 처리하는 것
스레드들이 공유 메모리를 통해 다수의 작업을 동시에 처리하도록 해줌
장점: 독립적인 프로세스에 비해 공유 메모리만큼의 시간, 자원 손실이 감소 전역 변수와 정적 변수에 대한 자료 공유 가능
단점 : 안정성 문제, 하나의 스레드가 데이터 공간을 망가뜨리면, 모든 스레드가 작동 불능 상태(공유 메모리를 갖기 때문)
- 멀티스레드의 안정성에 대한 단점은 Critical Section 기법을 통해 대비함
하나의 스레드가 공유 데이터 값을 변경하는 시점에 다른 스레드가 그 값을 읽으려할때 발생하는 문제를 해결하기 위한 동기화 과정
📝참고
https://gyoogle.dev/blog/computer-science/operating-system/Process%20vs%20Thread.html
