[OS] Process와 Thread

sohee·2022년 9월 25일

📌 오늘은 process와 thread의 각 개념과 차이점에 대해 적어보려고 한다. 기본적인 개념이지만 누군가에게 설명하기엔 헷갈리는 내용이기도 한 것 같아, 차례대로 정리해 보려고 한다.🧐

Process

process는 운영체제로부터 자원을 할당 받은 자원의 단위로써, 실행 중인 프로그램을 process라고 한다. 하드 디스크에서 프로그램이 실행되면 아래 사진과 같이 메모리에 프로그램 실행에 필요한 내용이 적재가 된다.

프로세스가 메모리를 할당 받게 되면 code, data, heap, stack영역으로 나뉘게 된다. 또한, 프로세스 생성시 프로세스 정보를 담고 있는 PCB Block이 함께 만들어진다.

메모리 영역

code: 실행 명령을 포함하는 코드들
Data: static(정적) 변수, global(전역) 변수가 할당되어 있는 영역
heap: 동적 메모리 영역
stack: 지역변수, 매개변수, 반환 값 등 일시적인 데이터

PCB(Process Control Block)

Pointer: 프로세스의 준비상태나 대기상태의 큐를 구현
Process State: 현재 프로세스의 상태(생성, 준비, 실행, 완료 등)
Process ID: 프로세스 고유번호
Program Counter: 다음에 실행될 명령어의 위치

Process State

new: 프로세스가 생성된 상태, 메모리에 올라와서 실행 준비를 마친 상태로 PCB도 같이 생성됨
ready: 생성된 프로세스가 CPU가 처리하길 기다리는 상태
running: 준비중이던 프로세스가 CPU를 얻어 작업을 수행
terminated: 프로세스 종료, PCB도 같이 같이 소멸

Context Switching

동시에 실행하고 싶은 프로세스 두개 P1과 P2가 있다고 할때, P1에 인터럽트 또는 시스템 콜이 발생하면 PCB1에 현재 상태를 저장하고 PCB2가 로드되면서 프로세스2가 실행되게 된다. 위와 같이 2개의 프로세스가 번갈아 가면서 CPU에 적재되는 과정을 context switching이라고 한다. context switching이 빈번하게 일어나면 성능저하의 원인이 된다.