스레드

프로세스 vs 스레드 

프로세스: 프로그램을 메모리 상에서 실행 중인 작업 

스레드: 프로세스 내에서 실행되는 여러 흐름 단위 

 1. 기본적으로 프로세스마다 최소 1개의 스레드를 소유한다. 

 2. 프로세스는 각각의 별도의 주소공간의 할당(독립적)되는 반면, 스레드는 Stack만 따로 할당을 받고, 나머지 영역들을 서로 공유한다.

 

 가. 프로세스가 할당받는 주소공간 내  

  1) Code: 코드 자체를 구성하는 메모리 영역

  2) Data: 전역변수, 정적변수, 배열 등 (초기화된 데이터)

  3) Heap: 동적 할당시 사용 (new())

  4) Stack: 지역변수, 매개변수, 리턴 값 (임시메모리 영역) 

 

멀티 프로세스 

 하나의 컴퓨터에 여러 CPU를 장착하여 하나 이상의 프로세스들을 동시에 처리하는 방식, 프로세스는 독립된 공간이 할당 되기 때문에 서로 자원에 대한 공유를 하지 않음. 

 1. 장점

  가. 안정성 -> 메모리 침범문제를 OS차원에서 해결 가능 

 2. 단점 

  가. 각각의 독립된 메모리 영역을 갖고 있어, 작업량이 많을 수록 Context Switch로 인해 Overhead 발생이 큼.

 

단일 스레드

 전통적인 프로세스가 구성하는 방식이면 CPU 활동의 기본단위, 프로세스 내에 1개의 스레드를 소유. 

다중스레드

하나의 프로세스 내에서 여러 스레드를 구성해 각 스레드가 하나의 작업을 처리하는 방식, 이때 스레드들은 자원을 공유

스레드 장점 

1. 사용자 응답성: 일부 스레드의 처리가 지연되어도, 다른 스레드는 작업을 계속적으로 처리하여 사용자 응답성을 높임.

2. 자원 공유: 자원을 공유하기 때문에 효율적으로 작업을 처리할 수 있음

3. 경제성: 프로세스 생성으로 인한 Context Switch 발생 저하, 병렬 처리를 통한 성능 향상

 

스레드 단점 

1. 안정성 문제: 하나의 스레드가 공유 자원의 해를 가하게 되면, 자원을 공유하는 모든 스레드의 작동 불능 상태 

2. 프로세스 동기화가 지속적으로 필요. 

 

스레드 구현 

1. 사용자 수준 스레드 

 가. 커널은 스레드의 존재를 모르기 때문에 커널의 관리를 받지 않는다. 

 나. 이식성이 높고, 생성 및 관리의 부하가 적어 유연하게 관리를 할 수 있다. 

 다. 사용자 영역의 스레드 라이브러리로 구현이 된다. ex) win32, Java 등 

 

2. 커널 수준 스레드 

 가. OS가 직접 관리한다. 

 나. 커널 영역에서 스레드를 생성하고 관리한다. 그러므로 Context Switch의 부하가 크다. 

 다. 커널이 각 스레드를 개별적으로 관리한다. 

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<참고자료>

 

https://www.youtube.com/watch?v=EdTtGv9w2sA&list=PLBrGAFAIyf5rby7QylRc6JxU5lzQ9c4tN

 

<Computer structures> chapter 8,  스레드 end>

 

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