Program vs Process vs Thread

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1. 프로그램(Program)

프로그램은 디스크 등 저장 매체에 실행 파일 형태로 존재하는 소프트웨어
아직 메모리에 로드되어 실제 실행 중인 상태가 아니므로, CPU 등 시스템 자원을 할당 X

• 예시: myapp.exe, python main.py, hello.c(컴파일 전·후) 등
• 컴파일 또는 인터프리터를 통해 실행 가능한 상태의 코드 묶음을 통칭

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2. 프로세스(Process)

프로그램이 실제로 메모리에 로드되고 운영체제(OS)에 의해 실행되는 상태
운영체제는 프로세스별로 고유한 메모리 공간(Code/Data/Stack/Heap 등) 및 필요한 자원(파일 디스크립터, 소켓 등)을 할당하여 관리.

1. 독립적 메모리: 다른 프로세스와 기본적으로 메모리를 공유하지 않으므로, 안정성이 높습니다.
2. 프로세스 간 통신(IPC): 프로세스 간에는 파이프, 소켓, 메시지 큐 등 별도의 통신 기법을 사용, 이 과정에서 오버헤드 발생 가능
3. 최소 1개 이상의 쓰레드(메인 쓰레드): 프로세스에는 최소 하나 이상의 쓰레드가 존재

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3. 쓰레드(Thread)

쓰레드는 프로세스 내부에서 실행 흐름을 나눈 가장 작은 단위
하나의 프로세스는 여러 개의 쓰레드를 가질 수 있으며, 이를 통해 병렬(혹은 동시) 처리 효율 상승

1. 공유 메모리: 동일 프로세스 내의 쓰레드들은 전역 메모리, 힙 메모리 등을 공유
2. 경량성: 쓰레드 생성·종료에 대한 오버헤드는 프로세스 생성·종료보다 상대적으로 작음
3. 동기화 이슈: 여러 쓰레드가 동시에 같은 자원에 접근하므로, 뮤텍스(Mutex), 세마포어(Semaphore) 등의 동기화 기법을 적용

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4. 비교 표

아래 표는 프로그램, 프로세스, 쓰레드의 주요 특징을 간략히 비교한 것입니다.

구분	프로그램(Program)	프로세스(Process)	쓰레드(Thread)
정의/상태	디스크 등에 저장된 실행 가능 파일 (정적 상태)	운영체제에 의해 메모리, 자원 등이 할당된 실행 중인 작업 (동적 상태)	프로세스 내부의 실행 흐름을 나눈 단위
메모리 구조	메모리 사용 X	독립된 메모리 영역(Code/Data/Stack/Heap)	프로세스의 전역/힙 메모리를 공유하되, 각 쓰레드별 스택 할당
실행 가능 여부	직접 실행 불가 (OS 할당 전)	운영체제 스케줄링 대상으로 CPU 시간을 할당받아 동작	프로세스 내에서 멀티쓰레드로 동작 (CPU 스케줄링 공유)
통신 방식	해당 없음 (파일 형태)	프로세스 간 통신(IPC) 필요 (파이프, 소켓, 메시지 큐 등)	공유 메모리를 통해 빠른 통신 가능, 단 동기화 기법 필요
예시	hello.exe, python main.py 등	실행 중인 브라우저 프로세스, 게임 프로세스, 백그라운드 데몬 등	브라우저 탭 쓰레드, 게임 렌더링 쓰레드, 백그라운드 계산 쓰레드 등

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전체 흐름 정리

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참고 및 이미지 출처
https://en.wikipedia.org/wiki/Thread_(computing)