프로세스와 스레드는 무엇인가요?

프로세스란? 작업의 단위로써, 작업을 관리하는 주체는 OS이다. 프로세스는 최소 1개의 스레드(thread)를 가진다.

컴퓨터가 명령을 받게되면 명령을 실행하면서 연산코드의 흐름이 생겨난다. 이 때의 흐름을 스레드라고 한다.

즉, 스레드가 실질적으로 연산을 하는 주체가 된다.

기본적으로 프로세스 흐름(스레드)은 1개이다. 그런데 흐름이 n개 일 수 있는데, 이런 경우를 멀티 스레딩(Multi-threading)라고 한다.

멀티 스레딩은 동시성과 동기화라는 특징이 있는데 이는 아래 예시를 통해 설명할 수 있다.

만약 프로세스가 여러 개라면 멀티 태스킹(Multi-tasking)이라고 한다.

프로세스와 스레드 비유 설명

한 가구(Process)가 있다고 하자. 해당 가구는 집(Virtual Memory)이라는 공간에 살게된다. 한 가구안에 세대원(Thread) 3명이 있다고 하자.

집 안에는 세대원들이 각자 방(Thread Local Storage)을 하나씩 사용한다. 뿐만 아니라 Thread마다 Stack 자료구조로 관리되는 메모리 공간이 따로 있다.

각자 방은 본인만 사용 가능하고 거실, 화장실, 부엌은 공용공간(Heap)이다.

Process가 Thread를 처리하기 위해서는 CPU와 메모리(연습장)가 필요하는데 이를 관리해주는 것이 바로 OS가 하는 일이다.
이 때 Process는 실제 메모리를 사용하지 않고 RAM(1차 메모리)과 HDD(2차 메모리)를 추상화한 Virtual Memory를 사용한다.
Virtual Memory는 RAM과 연결된 부분이 있을 수도 있고 HDD와 연결된 부분이 있을 수도 있다. RAM이 부족해서 연결하지 못하는 것보단 HDD라도 연결해주는 것이 낫기 때문이다.

OS가 Virtual Memory를 Process에게 할당해준다. 때문에 Process 내부의 Thread는 작동범위가 Virtual Memory로 제한된다.