[OS] 스레드란?

 

스레드란?

 

스레드(thread)는 프로세스 내에서 실행되는 흐름의 단위이다. 프로세스는 최소 한 개 이상의 스레드를 가진다. 여러 개의 스레드를 동시에 실행하는 하나의 작업을 처리하는 방식을 멀티 스레드라고 한다.

 

스레드는 프로세스의 code, data, heap 영역을 공유하고, stack 영역만 따로 할당받는다.

Thread Control Block (TCB) 의 구성요소

• Thread Identifier: Unique id (tid) is assigned to every new thread
• Stack pointer(SP): Points to thread's stack in the process
• Program counter(PC): Points to the current program instruction of the thread
• State of the thread (running, ready, waiting, start, done)
• Thread's register values
• Pointer to the Process control block (PCB) of the process that the thread lives on

 

 

 

 

스레드의 장점

 

1. 사용자 응답성이 좋다.

 

일부 스레드의 처리가 지연되어도 다른 스레드는 작업을 계속 처리할 수 있다. I/O가 세개일 때 (마우스/모니터/헤드셋), 하나의 스레드/프로세스라면 한 작업을 할 때 다른 작업이 멈춘다. 반면, 스레드가 여러 개 돌아가면서 자원을 공유하면 동시에 여러 작업을 처리할 수 있다.

 

 

2. 스레드는 stack 영역만 따로 할당받는다.

 

프로세스는 code, data, heap, stack 영역으로 구성되어 있다. 반면, 스레드는 프로세스 내에서 stack만 따로 할당받고, 프로세스의 code, data, heap 영역은 공유한다. 그래서 프로세스의 context switching 비용보다 스레드의 context switching 비용이 더 적고, 프로세스 간 통신(IPC)보다 스레드 간 통신 비용이 더 적다. 자원을 공유함으로써 효율성이 증대되고 경제적이다.

 

 

 

 

스레드의 단점

 

1. 스레드들이 긴밀하게 연결되어 있다.

 

프로세스의 경우 각 프로세스들이 독립적으로 생성된다. 그래서 하나의 프로세스가 죽어도 다른 프로세스는 정상 동작한다. 하지만 스레드는 한 프로세스 내에서 여러 개가 생성되어 긴밀하게 연결되어 있기 때문에, 하나의 스레드가 죽으면 다른 스레드도 영향을 받아 죽게 된다.

 

 

2. 동기화 문제, Critical Section

 

프로세스의 경우 각 프로세스들이 독립적이다. 반면 스레드의 경우 code, data, heap 영역을 공유한다. 그 탓에 여러 스레드가 하나의 자원에 접근하려고 하면 Race condition 에 빠질 수 있다. 때문에 thread-safe하게 관리해야한다.