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16 May 2020

운영체제 Thread와 Process

운영체제에서 스레드와 프로세스란?


Thread

1. 스레드란 프로세스의 실행 단위이다.

2. 한 프로세스 내에서 동작되는 여러 실행 흐름으로 프로세스내의 주소 공간이나 자원을 공유할 수 있다.

3. 스레드는 스레드 ID, 프로그램 카운터, 레지스터 집합, 스택으로 구성된다

4. 같은 프로세스에 속한 다른 스레드들은 코드, 데이터섹션, 열린파일 신호와 같은 운영체제 자원들을 공유한다.


- MultiThread

1. 하나의 프로세스를 다수의 실행 단위로 구분하여 자원을 공유하고 자원의 생성과 관리의 중복성을 최소화여

수행 능력을 향상시키는 것을 멀티 스레딩이라고 한다. 이경우 각각의 스레드는 독립적인 작업을 수행해야 하기 때문에

2. 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 이므로 스택메모리 공간이 독립적이라는 것은 독립적인 함수 호출이 가능하다는 것이고 이는 독립적인 실행

흐름이 추가 되는 것이다. 따라서 스레드의 정의에 따라 독립적인 실행흐름을 추가하기 위한 최소 조건으로 독립된

스택을 할당한다.


- PC Register를 스레드마다 독립적으로 할당하는 이유

PC Register값은 스레드가 명령어의 어디까지 수행하였는지를 나타내며 스레드는 CPU를 할당 받았다가 스케쥴러에 의해

다시 선점당한다. 그렇기 때문에 명령어가 연속적으로 수행되지 못하기 때문에 어느 부분까지 수행했는지 기억할 필요가 있다.

따라서 PC레지스터는 스레드마다 독립적으로 할당한다.


Process

1. 프로세스란 실행중인 프로그램으로 디스크로부터 메모리에 적재되어 CPU의 할당을 받을 수있는 것을 말한다.

운영체제로부터 주소공간, 파일, 메모리 등을 할당받으며 이것들을 총칭하여 프로세스라고 한다.

2. 프로세스는 함수의 매개변수, 복귀주소와 로컬변수와 같은 임시자료를 갖는 프로세스 스택과 전역변수들을 수록하는 데이터 섹션을

포함한다.


- 프로세스 제어 블록(PCB)

PCB는 특정 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장 하고 있는 운영체제의 자료구조 이다. 운영체제는

프로세스를 관리 하기 위해 프로세스의 생성과 동시에 고유한 PCB를 생성한다. 프로세스는 CPU를 할당받아 작업을

처리하다가도 프로세스 전환이 발생하면 진행하던 작업을 저장하고 CPU를 반환 해야 하는데, 이때

작업의 진행 상황을 모두 PCB에 저장하게 된다. 다시 CPU를 할당받게 되면 PCB에 저장되어있던 내용을 불러와

이전에 종료됐던 시점부터 다시 작업을 수행한다.


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