프로세스와 스레드
💡 요약
- 프로세스란
- 운영체제로부터 자원을 할당 받는 단위로, 실행 중인 프로그램
- 스레드란
- 프로세스가 할당받은 자원을 사용하는 실행 단위로, 프로세스 안에서 실행되는 여러 흐름의 단위
- 차이점
- 자원을 공유하지 않는 프로세스, 자원을 공유하는 스레드
- 이에 따라 하나의 스레드에서 문제가 발생하면 전체 프로세스에 영향을 미침
1. 프로세스 (Process)
- 정의
-
실행 중인 프로그램(program)
💡 프로그램
- 파일이 저장장치에 저장되어 있지만 메모리에는 올라가 있지 않은 정적인 상태
- 프로그램이 실행 중이다?
- 디스크에 저장되어 있던 프로그램을 메모리에 저장한 뒤 운영체제의 CPU 제어권을 받을 수 있는 상태가 됨
-
운영체제로부터 자원을 할당받는 작업의 단위
-
- 특징
- 각각 독립된 메모리 영역을 할당 받음 (Code, Data, Stack, Heap)
- 코드 : 실행할 프로그램의 코드나 명령어들을 기계어 형태로 저장. 컴파일 → 메모리에 올린 것 (0100101..) 전체 일감
- 데이터 : 생성자로 생성하지 않고 선언한 전역변수 ex.
static,global - 스택 : 호출된 함수, 지역변수 등 임시 데이터를 저장. 호출된 함수가 종료 되었을 때 되돌아오기 위한 경로를 저장
- 힙 : 동적으로 생성된 데이터. 생성자로 만들어짐
- 프로세스당 최소 1개의 스레드(메인 스레드)를 가짐
- 한 프로세스가 다른 프로세스의 자원에 접근하려면 IPC(Inter Process Communication)를 사용해야 함 ex. 파이프, 파일, 소켓 등을 이용
- 각각 독립된 메모리 영역을 할당 받음 (Code, Data, Stack, Heap)
2. 스레드 (Thread)
- 정의
- 프로세스 안에서 실행되는 여러 흐름의 단위
- 프로세스가 할당 받은 자원을 이용하는 실행 단위
- 특징
- 프로세스 내에서 Stack만 따로 할당받고, Code, Data, Heap 영역은 공유
- 한 스레드가 프로세스 자원을 변경하면, 다른 이웃 스레드(sibling thread)도 그 변경 결과를 볼 수 있음
💡 왜 스택은 스레드마다 독립적으로 할당할까?
- 스택 : 함수 호출시 전달되는 인자, 되돌아갈 주소값 및 함수 내에서 선언하는 변수 등을 저장하기 위해 사용되는 메모리 공간
- 따라서 스택 메모리 공간이 독립적이라는 것은 독립적인 함수 호출이 가능하다는 것
== 독립적인 실행 흐름이 추가 - 스레드 정의에 따라 독립적인 실행 흐름을 추가하기 위한 최소 조건으로 독립된 스택을 할당
- 프로세스마다 최소 1개의 스레드를 소유함 (메인 스레드 포함)
- 함수를 실행한 결과를 저장
- 프로세스 내에서 Stack만 따로 할당받고, Code, Data, Heap 영역은 공유
ex. 스레드를 사용하는 프로그래밍 (출처)
import java.util.Scanner;
public class RamenProgram
{
public static void main(String[] args)
{
int num;
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("라면 몇 개 끓일까요?");
num = input.nextInt();
System.out.println(num + "개 주문 완료! 조리시작!");
try
{
RamenCook ramenCook = new RamenCook(num);
new Thread(ramenCook,"A").start();
new Thread(ramenCook,"B").start();
new Thread(ramenCook,"C").start();
new Thread(ramenCook,"D").start();
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
interface Runnable
{
public void run();
}
class currentThread extends Thread
{
public RamenCook ramenCook;
static String nam;
currentThread()
{
this(new RamenCook(5) , "");
}
currentThread(RamenCook ramenCook , String nam)
{
this.ramenCook = ramenCook;
this.nam = nam;
}
}
class RamenCook extends Thread implements Runnable
{
private int ramenCount;
private String[] burners = {"_","_","_","_"};
public RamenCook(int count)
{
ramenCount = count;
}
@Override
public void run()
{
while(ramenCount > 0)
{
synchronized(this)
{
ramenCount--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + ramenCount + "개 남았습니다");
}
for(int i = 0; i < burners.length; i++)
{
if(!burners[i].equals("_"))
{
continue;
}
synchronized(this)
{
//if(burners[i].equals("_"))
//{
burners[i] = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(" " + Thread.currentThread().getName() + " : [" + (i + 1) + "]번 버너 ON");
showBurners();
//}
}
try
{
Thread.sleep(2000);
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
synchronized(this)
{
burners[i] = "_";
System.out.println(" " + Thread.currentThread().getName() + " : [" + (i + 1) + "]번 버너 OFF" );
showBurners();
}
break;
}
try
{
Thread.sleep(Math.round(1000 * Math.random()));
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
private void showBurners()
{
String stringToPrint = " ";
for(int i = 0; i < burners.length; i++)
{
stringToPrint += (" " + burners[i]);
}
System.out.println(stringToPrint);
}
}
3. 프로세스와 스레드의 차이점
| 프로세스 | 스레드 |
|---|---|
| 자원을 공유하지 않음 (독립된 메모리 영역을 할당) | 자원을 공유 (Code, Data, Heap 영역) |
| -> 다른 프로세스와 정보 공유를 위해 IPC를 사용 | -> 다른 스레드와 정보 공유가 용이 |
| 하나의 프로세스에 문제가 생겨도 다른 프로세스에 영향을 미치지 않음 | 한 스레드에 문제가 생기면 전체 프로세스에도 영향을 미침 |
그렇다면 멀티프로세싱과 멀티스레딩은 무엇일까?
-> [멀티 프로세스와 멀티 스레드](https://zeomzzz.github.io/computer%20science/multi-process-vs-multi-thread/)
참고 자료
Leave a comment