프로그램, 프로세스, 스레드

프로그램, 프로세스, 스레드의 차이를 알아보자.

일반적으로 프로그램(Program)은 메모장과 같은 하나의 실행 가능한 단위를 의미한다.

그러나 아시다시피 메모장은 여러개를 동시에 실행할 수 있다. 이때 각각의 메모장은 서로 다른 프로세스(Process)에 의해서 실행이 된다.

즉, 프로세스는 프로그램을 객체화 시킨 것.

각 프로세스는 4GB의 개별 주소 공간과 파일, 메모리, 스레드를 소유하게 된다. 이 말에서도 나온것 처럼 스레드는 다시 프로세스에 속한다.

하나의 프로세스는 여러개의 스레드(Thread)를 소유할 수 있으며 프로세스 자체는 껍데기일 뿐이고 사실은 스레드가 모든 명령을 수행한다.

프로세스가 최초로 생성될때 각종 관련 변수와 메모리 등을 생성하면서 메인 스레드를 생성하게 되는데 이 메인 스레드가 사실 모든 명령들을 처리한다.

그러나 사용자가 원하면 멀티 스레드 (Multi-Thread)가 가능한데 즉, 하나의 프로세스가 여러개의 스레드를 가지고서 다양한 작업을 분산 시켜 처리하도록 하는 것이다.

사용자가 임의로 타이머를 만들어서 규칙적인 시간에 일정한 작업을 처리하는 것보다 (또는 PeekMessage를 이용한 방법보다) 운영체제가 알아서 시간을 쪼개에 스레드에게 작업을 나누어 주는 것이 훠어어얼씬 효율적이고 빠르단다.

다만, 멀티 스레드가 가지는 문제점은 하나의 프로세스안에 존재하는 스레드들은 같은 코드와 주소공간, 그리고 전역 변수를 '공유'하게 됨으로써 생기는 '자원 경쟁' 혹은 '비동기 문제'이다.

하나의 프로세스 안에 있는 1번 스레드가 전역 변수를 변경하고 있는 동안 다른 2번 스레드가 그 값을 참조하거나 다시 변경하게되면 사용자가 예상치 못한 이상한 값들로 바뀌어 버리는 문제가 생기게 된다.

그래서 이것을 해결하기 위해서는 가장 좋은 것이 스레드들이 공유하는 전역 변수 자체를 안만들거나, 혹은 스레드 지역 기억장소 (Thread Local Storage) 공간을 사용해야 한다.

TLS는 다른 말로 쓰자면 '하나의 스레드에 대해서만 전역 변수인 공간'이다.

이렇게 복잡하게 설정을 해야 하는 이유는, C의 런타임 라이브러리가 애당초 Multi-Thread개념이 생기기 전에 만들어 졌기 때문이다.

기존 C 런타임 라이브러리는 함수들이 주로 Static 을 많이 사용하고 있는데 (특정 함수에서) 이 Static 변수들이 스레드 간에 '자원 경쟁' 혹은 '비동기' 때문에 엉뚱한 결과를 내는 현상을 가져왔다.

그래서 이걸 뜯어고치기되 기존 C 런타임 라이브러리를 동시에 유지하기 위해서 MLS가 도입된 것이다.