process, thread

process

프로세스는 실행 중인 프로그램의 독립적인 단위

운영체제는 각 프로세스를 별도의 메모리 공간을 할당하며, 프로세스 간에는 메모리 공간이 공유되지 않는다.

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thread

스레드는 프로세스 내에서 실행되는 작업의 단위

한 프로세스 내에 여러 스레드가 존재할 수 있으며, 프로세스의 자원을 공유

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구분	Process	Thread
기본 단위	실행 중인 프로그램의 독립적인 단위	프로세스 내 작업의 실행 단위
메모리 구조	고유한 메모리 공간(Code, Data, Heap, Stack)	Code, Data, Heap 공유, Stack은 독립적
독립성	프로세스 간 독립적, 다른 프로세스와 메모리 공유 불가	같은 프로세스 내에서 다른 스레드와 메모리 공유
생성 속도	프로세스 생성 속도가 느리고 오버헤드가 큼	스레드 생성 속도가 빠르고 가벼움
문맥 전환	문맥 전환 비용이 큼	문맥 전환 비용이 적음
통신 방식	IPC(파이프, 소켓 등)로 통신	같은 프로세스 내에서 직접 메모리 공유
안정성	하나의 프로세스가 종료되어도 다른 프로세스에 영향 없음	하나의 스레드 오류가 전체 프로세스에 영향을 줄 수 있음

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예시

예시를 들어 보면 이해하기 쉽다.

Chrome은 하나의 Process(프로세스)이고, Chrome의 각 탭은 Thread(스레드)라고 생각할 수 있다.

Chrome이라는 큰 프로세스 안에서 여러 개의 탭이 실행되며, 탭들은 Context Switching을 통해 멀티스레드로 동작한다.

즉, 탭들끼리는 일정 부분 메모리 공간을 공유하여 빠르게 동작할 수 있도록 스레드를 사용한다.

하지만 스레드들은 메모리 공간을 공유하고 있기 때문에, 하나의 스레드에서 오류가 발생하면 다른 스레드에도 영향을 줄 수 있으며, 심지어 해당 프로세스 전체에 영향을 미칠 수 있다.

반면, Chrome이라는 프로세스가 오류로 종료되더라도, 다른 프로그램(Slack, CLion, Mail 등)은 별도의 프로세스로 동작하기 때문에 영향을 받지 않는다.

이는 프로세스 간에 메모리가 공유되지 않기 때문이다.

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멀티 프로세스와 멀티 스레드

구분	멀티 프로세스	멀티 스레드
메모리 구조	각 프로세스는 독립된 메모리 공간을 가짐	같은 프로세스 내에서 메모리를 공유함
안정성	하나의 프로세스가 죽어도 다른 프로세스에 영향 없음	하나의 스레드 오류가 전체 프로세스에 영향을 줄 수 있음
오버헤드	프로세스 생성/종료 비용이 크고, 문맥 전환 비용이 높음	스레드 생성/종료 비용이 적고, 문맥 전환 비용이 낮음
통신 방식	IPC를 통해 통신 (비교적 복잡)	프로세스 내 메모리 공유 (비교적 간단)
병렬 처리	다중 코어를 활용한 병렬 처리 가능	다중 코어 활용은 운영체제 및 구현에 따라 다름

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추가 설명

• 멀티 프로세스는 안정성과 독립성이 중요한 환경에 적합합니다. 예: 웹 브라우저의 각 탭을 독립된 프로세스로 실행하여 안정성을 확보.
• 멀티 스레드는 자원을 공유하며 작업 간 통신이 빈번한 경우 효율적입니다. 예: 게임 엔진에서 물리 연산, 그래픽 처리, AI 동작을 개별 스레드로 처리.