프로세스와 스레드
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[운영체제 - 프로세스와 스레드]
프로세스
- 프로그램의 인스턴스로 운영 체제에서 가장 기본적인 실행 단위이다.
- 각 프로세스는 메모리를 차지하고, 일정 상태 주기를 가진다.
- 보통 지역 변수나 함수 호출로 인한 것은 스택 영역에 메모리가 할당되고, 동적 메모리 할당은 힙 영역에서 메모리가 할당된다.
프로세스 제어 블록(PCB)
특정 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장
운영체제가 프로세스를 관리하기 위해 프로세스의 생성과 동시에 고유한
PCB를 생성한다.프로세스는 CPU를 할당받아 작업하다가도 프로세스 전환이 발생하면 진행중인 상황을
PCB에 모두 저장한 후 CPU를 반납한다. 이후 다시 CPU를 할당받게 되면PCB에 저장되어 있던 내용을 불러와 이전에 종료됬던 시점부터 다시 작업을 수행한다.PCB에 저장되는 정보
PID(식별자)
프로세스 상태
PC(Program counter) : 프로세스가 다음에 실행할 명령어의 주소
스케쥴링 정보 : 프로세스의 우선순위, 스케쥴 큐에 대한 포인터
CPU 레지스터
메모리 관리 정보 : 페이지 테이블 or 세그먼트 테이블 등의 정보
입출력 상태 정보 : 프로세스에 할당된 입출력 장치들과 열린 파일 목록
어카운팅 정보 : 사용된 CPU 시간, 시간제한, 계정번호 등
스레드(Thread)
- 한 프로세스 내에서 동작되는 여러 실행 흐름으로 같은 프로세스 내의 다른 스레드와 주소 공간이나 자원을 공유한다.
- 스레드는 스레드 ID, PC, 레지스터 집합, 스택으로 구성
멀티 스레드 vs 멀티 프로세스
멀티 스레드
- 멀티 프로세스보다 적은 메모리 공간을 차지하고 문맥 전환이 빠르다.(캐시 메모리를 비울 필요가 없음)
- 서로 다른 스레드가 데이터와 힙 영역을 공유하기 때문에 어떤 스레드가 다른 스레드에서 사용중인 변수나 자료구조에 접근하여 엉뚱한 값을 읽어오거나 수정할 수 있다.
- 그렇기 때문에 동기화를 통해 작업 처리 순서를 컨트롤 하고 공유 자원에 대한 접근을 컨트롤한다.(Lock)
- 하지만 이로인해 병목현상이 발생하여 성능이 저하될 수 있기 때문에 이를 줄여야 한다.
멀티 프로세스
- 하나의 프로세스가 죽더라도 다른 프로세스에 영향을 끼치지 않고 정상적으로 수행된다.
- 프로세스 간 공유하는 자원이 없기 때문에 동일한 자원과 동시에 접근하는 일이 없다.
- 멀티 스레드보다 많은 메모리 공간과 CPU 시간을 차지
