프로세스
프로세스는 실행 중인 프로그램으로 디스크로부터 메모리에 적재되어 CPU의 할당을 받을 수 있는 것을 말함. 운영체제로부터 주소 공간, 파일, 메모리 등을 할당받으며 이것들을 총칭하여 프로세스라고 함
구체적으로 살펴보면 프로세스는 함수의 매개변수, 복귀 주소와 로컬 변수와 같은 임시 자료를 갖는 프로세스 스택과 전역 변수들을 수록하는 데이터 섹션을 포함함.
또한 프로세스는 프로세스 실행 중에 동적으로 할당되는 메모리인 힙을 포함함.
프로세스 제어 블록(PCB)
PCB는 특정 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장하고 있는 운영체제의 자료구조임.
운영체제는 프로세스를 관리하기 위해 프로세스의 생성과 동시에 고유한 PCB를 생성함.
프로세스는 CPU를 할당받아 작업을 처리하다가 프로세스 전환이 발생하면 진행하던 작업을 저장하고 CPU를 반환해야 하는데, 이 때 작업의 진행 상황을 모두 PCB에 저장하게 된다. 그리고 다시 CPU를 할당받게 되면 PCB에 저장되어 있던 내용을 불러와서 이전에 종료됐던 시점부터 다시 작업을 수행함
스레드
스레드는 프로세스의 실행 단위
한 프로세스 내에서 동작되는 여러 실행 흐름으로 프로세스 내의 주소 공간이나 자원을 공유할 수 있다.
✅ 같은 프로세스에 속한 다른 스레드와 코드, 데이터 섹션, 그리고 열린 파일이나 신호와 같은 운영체제 자원들을 공유함.
멀티 스레딩
하나의 프로세스를 다수의 실행 단위로 구분하여 자원을 공유하고 자원의 생성과 관리의 중복성을 최소화하여 수행 능력을 향상시키는 것
이 때 각각의 스레드는 독립적인 작업을 수행해야 하기 때문에 각자의 스택과 PC레지스터 값을 갖고 있다.
스택을 스레드마다 독립적으로 할당하는 이유
스택은 함수 호출 시 전달되는 인자, 되돌아갈 주소값 및 함수 내에서 선언하는 변수 등을 저장하기 위해 사용되는 메모리 공간
- 즉 스택 메모리 공간이 독립적이라는 것은 독립적인 함수 호출이 가능하다는 것
- 이는 독립적인 실행 흐름이 추가되는 것
따라서 스레드의 정의에 따라 독립적인 실행 흐름을 추가하기 위한 최소 조건으로 독립된 스택을 할당함
PC register를 스레드마다 독립적으로 할당하는 이유
PC값은 스레드가 명령어의 어디까지 수행하였는지를 나타냄
스레드는 CPU를 할당받았다가 스케줄러에 의해 다시 선점당함. 그렇기 때문에 명령어가 연속적으로 수행되지 못하고 어느 부분까지 수행했는지 기억할 필요가 있음.
따라서 PC 레지스터를 독립적으로 할당함
프로세스 VS 스레드
✔️ 프로세스는 운영체제로부터 자원을 할당 받지만 스레드는 프로세스로부터 자원을 할당받음
✔️ 프로세스는 다른 프로세스와 정보를 공유하려면 IPC를 사용하는 등의 번거로운 과정을 거쳐야 하지만 스레드는 기본 구조 자체가 메모리를 공유하는 구조이기 때문에 다른 스레드와 정보 공유가 쉽다.
✔️ 하지만 스레드의 스케줄링은 운영체제가 처리하지 않기 때문에 개발자가 직접 동기화 문제에 대응할 수 있어야 함
출처 : https://github.com/JaeYeopHan/Interview_Question_for_Beginner/tree/master/OS#%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%8A%A4%EC%99%80-%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4
https://velog.io/@raejoonee/%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%8A%A4%EC%99%80-%EC%8A%A4%EB%A0%88%EB%93%9C%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4
