[운영체제] 스레드와 멀티스레딩

스레드(thread)

스레드는 프로세스의 실행 가능한 가장 작은 단위이다. 프로세스는 여러 스레드를 가질 수 있다. 

 

코드, 데이터, 스택, 힙을 각각 생성해서 자신만의 메모리 영역을 가지는 프로세스와는 달리 스레드는 코드, 데이터, 힙은 스레드끼리 서로 공유하고, 그 외에 영역은 각각 생성된다.

 

멀티스레딩(multi-threading)

  멀티스레딩은 프로세스 내 작업을 여러 개의 스레드, 즉 멀티스레드로 처리하는 기법이다.

스레드끼리 스택 영역을 제외한 메모리를 서로 공유하기 때문에, 데이터 영역에 저장된 전역 변수(global)나 정적 변수(static), 힙에 저장된 malloc에 의한 동적할당 등에 대한 정보를 공유할 수 있다.

이와 같이, 프로세스간 통신(IPC)와 같은 과정을 거치지 않아도 정보를 공유할 수 있기 때문에 효율성이 높다.

 

  컨텍스트 스위칭면에서도 장점이 있다. 프로세스의 컨텍스트 스위칭에선 프로세스간의 메모리를 공유하지 않기 때문에 프로세스가 바뀌면 지금껏 쌓아온 캐시 데이터들을 초기화하고 처음부터 다시 캐시 데이터를 쌓아야 한다.

하지만, 스레드의 경우는 메모리 공간을 공유하기 때문에 스레드가 바뀌더라도 기존 캐시 데이터가 의미있는 데이터가 되므로 시간이나 비용면에서 부담이 더 적다.

 

  하지만 한 스레드가 메모리 공간을 망가뜨리는 등과 같은 문제가 생기면 같은 메모리 공간을 공유하는 다른 스레드들에도 영향을 미쳐서 스레드로 이루어져 있는 프로세스에 악영향을 줄 수 있는 단점이 있다.

 

멀티스레드의 대표적인 예로는 웹 브라우저의 렌더러 프로세스를 예로 들 수 있다.

 

렌더러 프로세스는 탭 내부에서 발생하는 모든 작업을 담당한다. 렌더러 프로세스의 주요 역할은 HTML과 CSS, JavaScript를 사용자와 상호작용을 할 수 있는 웹 페이지로 변환하는 것이다.

렌더러 프로세스의 메인 스레드가 브라우저로 전송된 대부분의 코드를 처리한다. 간혹 웹 워커나 서비스 워커를 사용하는 경우에는 워커 스레드가 JavaScript 코드의 일부를 처리한다. 웹 페이지를 효율적이고 부드럽게 렌더링하기 위해 별도의 컴포지터 스레드가 레이어를 합성하고, 래스터 스레드가 화면을 픽셀로 변환한다.

* 웹 워커(Web Worker) : https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/API/Web_Workers_API