프로그램
특정한 작업을 실행하기 위한 명령어들의 모음
프로세스
실행되고 있는 프로그램.
메모리에 올라와 실행되는 프로그램의 개체.
명령어들이 올라가는 영역 : Code 영역
전역변수, static 변수가 할당되는 영역 : Data 영역
함수 매개변수, 지역변수가 할당되는 영역 : Stack 영역
동적으로 할당되는 영역(런타임에 크기가 결정) : Heap 영역
스레드
프로세스가 할당받은 자원을 이용하는 실행 흐름의 단위.
-
프로세스 메모리
운영체제는 프로세스마다 각각 독립된 Code, Data, Stack, Heap 영역으로 메모리를 할당. 각각 독립적으로 할당되기 때문에 서로 공유되지 않음. -
스레드 메모리
스레드는 각각 Stack영역은 따로 할당받고 나머지 영역은 공유. -
스레드
프로세스 내부에서의 여러 실행흐름
-
싱글 스레드
싱글 스레드: 프로세스가 단일 스레드로 동작하는 방식이다. 하나의 레지스터, 스택으로 표현한다. 가장 대표적으로 자바스크립트가 싱글스레드 언어이다. (정확히 자바스크립트는 싱글스레드지만, 자바스크립트 런타임은 싱글스레드가 아니다!)장점
-
자원의 동기화를 신경 쓸 필요가 없음
멀티스레드의 경우, 스택과 레지스터는 따로 갖지만 자원을 공유한다. 이로 인해 자원의 동기화를 항상 고려해야 한다. 하지만 싱글스레드의 경우 자원의 동기화를 전혀 신경쓸 필요가 없다.
-
문맥교환(Context Switching)이 필요없음
단일 스레드로 동작하기 때문에 문맥을 교환할 필요가 전혀 없음.**문맥교환 (Context Switching)
CPU가 한 개의 Task를 실행하고 있는 상태에서 다른 Task로 실행이 전환되는 과정에서 기존의 Task 상태 및 Register 값들에 대한 정보(context)를 저장하고 새로운 Task의 정보(context) 로 교체하는 작업을 말한다.
이떄 Task(프로세스or스레드)의 정보는 레지스터에 저장되며 PCB로 관리된다.**
단점
-
CPU 코어를 모두 활용하지 못함
싱글스레드는 하나의 물리적 코어밖에 사용하지 못해 멀티코어 머신에서 CPU사용을 최적화할 수 없다.
-
-
멀티 스레드
멀티 스레드: 두 개 이상의 스레드가 프로세스 내부에서 자원을 공유하며 작업을 수행. 각 스레드는 고유 레지스터와 스택을 가짐장점
-
일을 동시에 처리 할수 있음
듣고 싶은 음악 리스트가 있다. 단일 스레드라면, 첫번째 음악을 다운로드 받은 다음에 그 음악을 실행하고, 그 음악 실행이 끝난 뒤에 두번째 음악을 다운로드 받을 수 있다.
그런데 만약 멀티스레드를 사용한다면, 일단 첫번째 음악을 다운로드한 뒤에, 이 첫번째 음악을 재생하면서 두번째 음악을 미리 다운로드할 수 있게 된다. 이렇게, 동시에 처리하고 싶은 일이 있을 때 스레드를 사용하면 된다. -
CPU를 최대한 활용할 수 있음
싱글 스레드와 달리 다중 CPU구조에서 각각의 스레드가 다른 프로세서에서 병렬로 수행될 수 있다.
-
문맥교환(Context Switching)이 빠름 프로세스보다 빠르고 적은 비용
동시에 일을 처리하기 위해서, 프로세스를 두 개 띄울 수도 있다. 예를 들어, 프로그램을 두 개 실행시키는 것이다. 이렇게 프로그램을 두개 실행시키는 것은, 스레드를 두개 실행하는 것보다 느리고, 많은 자원을 필요로 하게 된다. 레지스터와 스택만 스레드별로 각각 할당 받고, 공유자원을 공유하여 사용하기 때문에 더 빠르게 문맥교환이 가능하다. 멀티프로세스는 모두를 다 각각 할당받기 때문에 문맥교환이 느리다.단점
-
동기화 문제
둘 이상의 스레드에서 공유자원에 접근할 때 다른 스레드에서 사용중인 경우 값을 읽어올 때 동기화 문제가 발생할 수 있다.
-
-
프로세스와 스레드의 중요한 차이
프로세스의 경우 프로세스 오류가 발생해 종료된다면 특별한 경우가 아니라면 다른 프로세스에는 영향을 주지 않음. 하지만 스레드의 경우, 하나의 스레드에서 오류가 발생한다면 프로세스의 다른 스레드도 모두 강제종료됨.
