Process와 Thread

프로세스(Process)

시스템에의해 일거리 단위로 서로 명확하게 구분되는 일
수행중인 프로그램

프로세스 제어플록(PCB)

프로세스가 만들어진다는건 PCB가 만들어진다는 것과 같다.
기본적으로 메모리에 저장된다.
PCB 구성요소
- 프로세스 번호(PID)
- 프로세스 상태(Status)
- 우선순위(Priority)
- 프로그램 카운터 값(PC): 다음에 실행될 명령어의 주소가 들어있음
- 메모리 포인터
- Context Data
- 할당받은 자원 목록
- 계정 정보: CPU를 사용한 시간 등
- 입출력 정보

프로세스의 상태와 변화

준비 상태
- CPU를 할당 받기위해 기다리고있는 상태 (CPU만 받으면 바로 실행가능)
- 준비상태의 여러 프로세스들은 메모리에 적재되어있음
- 순서에따라 CPU를 할당받으면 실행상태가 되는데 이때 CPU를 할당받는 순서를 정하는 것을 CPU 스케쥴링이라고 한다.
실행 상태
- CPU를 할당 받아 실행중인 상태
- CPU를 할당하는 것을 Dispatch라고 한다.
대기 상태
- 프로세스가 실행되다가 입출력 처리를 요청하거나, 바로 확보될 수 없는 자원을 요청하면 CPU를 양도하고 요청한 일이 완료되기를 기다리며 대기하는 상태
종료 상태
- 프로세스가 종료될때 아주 잠시 거치는 상태
- 프로세스는 할당되었던 모든 자원들이 회수되고 PCB만 커널에 남는다
- 운영체제가 프로세스의 흔적과 PCB를 삭제하면 프로세스는 완전히 삭제된다
보류 상태
- 프로세스가 메모리를 빼앗기고 디스크로 나감(Swapped Out)
- 프로세스가 메모리로 복귀됨(Swapped In)
- 프로세스가 메모리로 복귀했다가 나가고 하는 일련의 과정을 Swapping이라고 함
보류 준비 상태
- 생성된 프로세스가 바로 메모리를 받지 못할 때
- 준비, 실행 상태에서 메모리를 잃게 될 때
보류 대기 상태
- 대기 상태일때 메모리 공간을 잃은 상태

스레드(Thread)

프로세스는 큰 틀이고, 세분된 작은 일 하나 하나는 스레드이다.
프로세스는 자원을 소유하고, 스레드는 스케쥴링의 단위가 된다.
프로세스가 가지는 자원을 스레드가 서로 공유한다.
다중 스레딩에서 프로세스란 보호자와 자원 할당의 단위가 된다.
한 프로세스 내 스레드간의 통신은 메모리와 파일을 공유하기 때문에 커널의 개입이 필요없다 (프로세스간의 통신은 커널이 필요)

스레드 상태의 동기화(Synchronization)

자원을 공유하기때문에 오류를 야기할 수 있는 상호간의 간섭이나, 데이터의 파괴등을 방지하기위한 스레드 실행의 동기화가 필요

스레드의 종류

사용자 레벨 스레드

스레드 라이브러리에 의해 관리
커널은 스레드의 존재를 모른다
특정 스레드의 대기가 프로세스 내의 모든 스레드의 대기를 초래
CPU가 프로세스 단위로 할당되어 다중처리 환경이 주어져도 스레드 단위의 다중처리가 불가능함

커널레벨 스레드

모든 스레드의 관리를 커널이 관리
다중처리 환경에서 한 프로세스 내의 다수의 스레드는 병렬처리가 가능함
같은 프로세스에 속한 스레드간 스위칭도 커널개입이 필요해 Context Switching이 잦다.