Redis Diff Processes & Threads
프로세스와 쓰레드의 차이점

리눅스 등의 멀티 프로세싱 운영체제에서는 동시에 여러 프로그램을 실행할 수 있다. 그때 실행 중인 프로그램에 대한 인스턴스를 프로세스라고 한다.

프로세스는 프로그램에 대한 각각의 인스턴스를 의미하므로,같은 프로그램을 여러개 띄웠다고 해서 하나의 프로세스를 공유하는 것은 아니다.프로세스는 운영체제로부터 주소공간, 파일, 메모리 등을 할당받는다.

리눅스 시스템에서는 코드 영역과 라이브러리를 프로세스 간에 공유하므로, 메모리 내에 코드와 라이브러리는 하나만 존재한다. 변수에 할당되는 공간으로 데이터 세그먼트와 스택 세그먼트는 프로세스 각각 가지고 있다. 그리고 각 프로세스 마다 실행 위치를 나타내는 PC(Program Counter)도 프로세스별로 관리한다.

스레드란 한 프로세스 내에서 동작되는 여러 실행의 흐름으로, 프로세스 내의 주소 공간이나 자원들을 대부분 공유하면서 실행된다.

기본적으로 하나의 프로세스가 생성되면 하나의 스레드가 같이 생성된다.이를 메인 스레드라고 부르며, 스레드를 추가로 생성하지 않는 한모든 프로그램 코드는 메인 스레드에서 실행된다.또한 프로세스는 여러개의 스레드를 가질 수 있으며 이를 멀티 스레드라고 한다.

프로세스는 자신만의 고유 공간과 자원을 할당 받아 사용하는데 비해 스레드는 다른 스레드와 공간과 자원을 공유하여 사용한다.

스레드는 프로세스 내에서 각각의 스택 공간을 제외한 나머지 공간과 시스템 자원을 공유한다.그러므로 프로세스를 이용하여 동시에 처리하던 일을 스레드로 구현할 경우 메모리 공간은 물론 시스템 자원 소모도 현격히 줄어든다.. 이와 같이 프로세스를 생성하는 것보다 스레드를 생성하는 것이 효율적이다. 특히 멀티 프로세서 환경에서는 더욱 효과가 탁월하다. 스레드 간의 통신이 필요한 경우 별도의 자원을 이용하는 것이 아니라 전역 변수의 공간을 이용하여 데이터를 주고받을 수 있다.

스레드의 장점을 정리하면 다음과 같다. - 시스템의 throughput이 향상된다. - 시스템의 자원 소모가 줄어든다 - 프로그램의 응답 시간이 단축된다. - 프로세스 간 통신 방법에 비해 스레드 간의 통신 방법이 훨씬 간단하다.

마지막에 언급한 스레드 간의 통신시 데이터를 주고받는 방법은 메모리 공간을 공유하므로 데이터 세그먼트, 즉 전역 변수를 이용하여 규현한다. 그런데 공유하는 전역 변수를 여러 스레드가 함께 사용하려면 어떤 문제가 생길까? 바로 충돌이다. 따라서 스레드 간에 통신할 경우에는 충돌 문제가 발생하지 않도록 동기화 문제를 해결해야 한다.

스레드는 장점만 갖고 있는 것이 아니라 다음과 같은 단점도 지니고 있다. - 여러 개의 스레드를 이용하는 프로그램을 작성하는 경우에는 주의 깊게 설계해야 한다. 미묘한 시간 차나 잘못된 변수를 공유함으로써 오류가 발생할수 있다. - 프로그램 디버깅이 어렵다. - 단일 프로세서 시스템에서는 효과를 기대하기 어렵다.

스레드는 POSIX 위원회가 표준을 정하기 전에는 각 운영체제 벤더에서 각각의 구조를 갖고 구현되어 왔다. POSIX 1003.1c 스레드 표준안이 마련되면서 비로소 동일한 방법으로 스레드를 구현할 수 있게 되었다. 리눅스의 스레드도 이 표준안을 거의 수용하고 있어 공통된 POSIX 스레드 라이브러리 함수들을 통해 스레드를 구현할 수 있다