🔑 자바스크립트를 공부하다 보면 싱글 스레드 라는 개념이 나옵니다. 스레드가 하나라는 의미인 것 같은데 그럼 스레드는 뭘까요? 스레드(thread)를 이해하기 위해서는 프로그램(program)과 프로세스(process)의 개념부터 이해해야 합니다. 각각에 대해 차근차근 알아봅니다.

프로그램(program)

프로그램은 특정 작업을 컴퓨터에서 실행하기 위한 명령어의 집합 또는 하드디스크에 저장된 실행 가능한 파일(executable file)을 의미합니다. 컴퓨터 프로그램은 프로그래밍 언어로 소스 코드가 작성되어, 보통 비휘발성 메모리인 하드디스크에 binary 형태로 저장됩니다. 오피스 워드, 크롬 브라우저와 같은 소프트웨어를 응용 프로그램 또는 애플리케이션이라고 합니다.

프로세스(process)

프로그램이 실행되어 생긴 인스턴스가 프로세스 입니다. 간단히 말하면 실행 중인 프로그램(program in execution) 입니다.

프로그램을 실행하려면 하드디스크에 binary 형태로 저장된 프로그램을 메모리 및 다양한 운영 체제의 리소스와 함께 메모리에 load(올려주는) 하는 과정이 필요합니다. 프로세스는 실행하기 위해 필요한 모든 리소스와 함께 휘발성 메모리인 RAM에 올라간 프로그램입니다. 활성상태보기(mac) 또는 작업 관리자(window) 창에서 실행 중인 프로세스를 확인할 수 있습니다.

메모장 프로그램은 하나지만 메모장 창을 여러 개 실행할 수 있는 것처럼 하드디스크의 실행 파일인 프로그램은 하나지만, 메모리에 여러 개의 프로세스를 만들 수 있습니다.

mac OS, 윈도우 같은 운영체제는 프로그램을 실행하기 위해 메모리에 프로그램을 올려주고 메모리에 올라가 있는 프로세스를 관리하는 역할을 합니다. 여러 개의 프로세스가 실행될 수 있기 때문에 프로세스들이 공평하게 CPU를 사용할 수 있도록 스케줄링 합니다.

프로세스의 독립성

각각의 프로세스에는 별도의 메모리 주소 공간(주소 레지스터)이 있기 때문에 프로세스는 독립적으로 실행되고 다른 프로세스로부터 격리되어 다른 프로세스에서는 공유 데이터에 직접 접근할 수 없습니다. 프로세스를 분리하여 프로세스의 독립성을 유지하는 것은 한 프로세스의 문제가 생겼을 때 다른 프로세스의 영향을 주지 않는다는 점에서 중요합니다. 예를 들어 구글 크롬 브라우저는 각 탭마다 별도의 프로세스가 존재하여 하나의 탭에 문제가 생겨도 전체 브라우저가 종료되지는 않습니다.

스레드(Thread)

스레드는 프로세스 안의 실행단위(the unit of execution within process)입니다. 하나의 프로세스는 여러 개의 스레드를 가질 수 있습니다. 프로세스가 시작되면 메모리 및 리소스가 할당됩니다. 이 때 프로세스의 각 스레드는 힙, 코드, 데이터 영역을 공유하고 레지스터와 스택만 따로 가지고 있습니다.

멀티 프로세스(Multi Process)와 멀티 스레드(Multi Thread)

멀티 프로세스와 멀티 스레드는 하나의 애플리케이션에 대한 멀티 태스킹 처리 방식을 말합니다. 멀티 태스킹(Multi Tasking)은 컴퓨터가 한 번에 여러 작업을 할 수 있도록 하는 기술을 의미합니다. 예전 컴퓨터는 한 번에 하나의 작업만 실행했지만 컴퓨터가 발전하면서 한 번에 여러 개의 작업을 할 수 있게 되었습니다.

멀티 프로세스는 애플리케이션 단위의 멀티 태스킹으로 여러 개의 프로세스가 병렬(parallelism)로 실행됩니다. 워드로 문서 작업을 하면서 동시에 크롬 브라우저로 검색을 할 수 있는 것을 예로 들 수 있습니다.

멀티 스레드는 프로세스 단위의 멀티 태스킹으로 여러 개의 스레드가 하나의 프로세스에 포함되는 방식입니다. 멀티 스레드는 동시성과 가깝고, 멀티 프로세스는 병렬 처리에 가깝습니다.

🔗 Reference

Threads vs. Processes: A Look At How They Work Within Your Program

Inside look at modern web browser (part 1) | Web | Google Developers

Thread vs Process 컴퓨터공학 기본