MultiProcess 와 MultiThread

❓ 멀티 프로세스

• 하나의 응용프로그램을 여러 개의 프로세스로 구성하여 각 프로세스가 하나의 작업(task)을 처리하도록 하는 것이다.

🔎 특징

• 여러 개의 자식 프로세스 중 하나에 문제가 발생하면 그 자식 프로세스만 죽는 것 이상으로 다른 영향이 확산되지 않는다.
• Context Switching과정에서 캐시 메모리 초기화 등 무거운 작업이 진행되고 많은 시간이 소모되는 등의 오버헤드가 발생한다.
• 각 자식 프로세스는 독립된 메모리 영역을 할당받았기 때문에 프로세스 사이에서 공유하는 메모리가 없어, Context Switching 과정 발생 시 캐시에 있는 모든 데이터를 모두 리셋하고 다시 캐시정보를 불러와야 한다.
• 프로세스 간의 어렵고 복잡한 통신 기법(IPC) : 프로세스는 각각의 독립된 메모리 영역을 할당 받았기 때문에 하나의 프로그램에 속하는 프로세스들 사이의 변수를 공유할 수 없다.

📒 참고 : Context Switching

CPU 에서 여러 프로세스를 돌아가면서 작업을 처리하는 데 이 과정을 Context Switching이라 한다.

구체적으로, 동작중인 프로세스가 대기를 하면서 해당 프로세스의 상태(Context)를 보관하고, 대기하고 있던 다음 순서의 프로세스가 동작하면서 이전에 보관했던 프로세스의 상태를 복구하는 작업을 말한다.

❓멀티 스레드

• 하나의 응용프로그램을 여러 개의 스레드로 구성하고 각 스레드로 하여금 하나의 작업(task)을 처리하도록 하는 것이다.
• 윈도우, 리눅스 등 많은 운영체제들이 멀티 프로세싱을 지원하고 있지만 멀티 스레딩을 기본으로 하고있다.
• 웹 서버는 대표적인 멀티 스레드 응용프로그램이다.

🔎 특징

• 프로세스를 생성하여 자원을 할당하는 시스템 콜이 줄어들어 자원을 효율적으로 관리 할 수 있다.
• 스레드 간 데이터를 주고 받는 것이 간단해지고 시스템 자원 소모가 줄어들게 된다.
• 스레드 사이의 작업량이 작아 Context Switching이 빠르다.
• 스레드는 프로세스 내의 Stack 영역을 제외한 모든 메모리를 공유하기 때문에 통신의 부담이 적다.
• 주의 깊은 설계가 필요하다.
• 디버깅이 까다롭다.
• 단일 프로세스 시스템의 경우 효과를 기대하기 어렵다.
• 다른 프로세스에서 스레드를 제어 할 수 없다. 즉 프로세스 밖에서 스레드를 각각 제어할 수 없다.
• 멀티 스레드의 경우 자원 공유의 문제가 발생한다. (동기화 문제)
• 하나의 스레드에 문제가 발생하면 전체 프로세스가 영향을 받는다. (공유 되어 있기 때문)
• 스레드 간의 자원 공유는 전역 변수를 통해 이용되므로 함께 사용할 때 충돌이 발생 할 수 있다.