운영체제 - 프로세스와 스레드

프로세스

프로그램을 메모리 상에서 실행중인 작업

프로세스마다 최소 1개의 스레드를 소유

하나의 프로세스가 생성될 때, 기본적으로 하나의 스레드를 같이 생성

프로세스는 각각 별도의 독립적인 주소공간 할당
1. Code : 코드 자체를 구성하는 메모리 영역 ( 프로그램 명령)
2. Data : 전역변수, 정적변수, 배열 등
3. Heap : 동적 할당 시 사용
4. Stack : 지역변수, 매개변수, 리던 값 (임시 메모리 영역)

스레드

프로세스 안에서 실행되는 여러 흐름 단위

스레드는 Stack만 따로 할당 받고, 나머지 영역은 공유

멀티 프로세스

하나의 프로그램을 여러개의 프로세스로 구성하여, 각 프로세스가 병렬적으로 작업 수행

• 장점
  1. 안정성 (메모리 침범 문제 ➡️ OS 차원에서 해결)
• 단점
  1. 각각 독립된 메모리 영역을 갖고 있어, 작업량이 많을 수록 과부하 발생.
     (Context Switching으로 인한 성능 저하)

Context Switching
운영체제에서 CPU가 여러 프로세스를 동시 실행할 때, 각 프로세스를 저장하고 복원하는 과정. 

멀티 스레드

하나의 응용 프로그램에서 여러 스레드를 구성해 각 스레드가 하나의 작업을 처리.

➡️ 스레드들이 공유 메모리를 통해 다수의 작업을 동시에 처리

• 장점
  1. 멀티 프로세스에 비해 멀티 스레드의 공유 메모리만큼의 시간, 자원 손실이 감소
  2. 전역 변수와 정적 변수에 대한 데이터 공유 가능
• 단점
  1. 안정성 문제
     하나의 스레드가 데이터 공간을 망가뜨리면, 모든 스레드가 작동 불능

Critical Section ➡️ 멀티스레드의 안정성 대비
하나의 스레드가 공유 데이터 값을 변경할 때, 다른 스레드가 동시에 그 값을 읽으려할 때 발생하는 문제를 해결하기 위한 동기화 과정
상호 배제, 진행, 한정된 대기를 충족해야함

참고 출처

https://gyoogle.dev/blog/computer-science/operating-system/Process%20vs%20Thread.html