스레드와 프로세스의 관계는 무엇입니까?

관계: 1. 프로세스는 여러 스레드를 가질 수 있지만 적어도 하나의 스레드가 있으며 스레드는 하나의 프로세스의 주소 공간 내에서만 활성화될 수 있습니다. 2. 프로세스에 리소스가 할당되며, 동일한 프로세스의 모든 스레드는 프로세스의 모든 리소스를 공유합니다. 3. CPU는 스레드에 할당됩니다. 즉, 스레드가 실제로 프로세서에서 실행되고 있습니다. 4. 스레드는 실행 중에 협력하고 동기화해야 합니다. 서로 다른 프로세스의 스레드는 동기화를 달성하기 위해 메시지 통신을 사용해야 합니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

프로세스는 리소스 할당의 기본 단위이고, 스레드는 CPU 스케줄링 및 디스패치의 기본 단위입니다.

스레드는 프로세스의 일부이며, 스레드는 하나의 프로세스에만 속할 수 있고, 프로세스는 여러 스레드를 가질 수 있지만 최소한 하나의 스레드

각 프로세스에는 독립적인 코드와 데이터 공간(프로그램 컨텍스트)이 있습니다. 스레드는 동일한 유형의 스레드가 자체적인 코드와 데이터 공간을 공유하는 것으로 간주될 수 있습니다. 스택과 프로그램 카운터(PC)를 실행하면 스레드 간 전환 비용이 적습니다

운영체제에서는 여러 프로세스(프로그램)가 동시에 실행될 수 있고, 동일한 프로세스(프로그램)에서 여러 스레드가 동시에 실행됩니다. (CPU 스케줄링을 통해 각 타임 슬라이스마다 하나의 스레드만 실행됩니다.)

시스템은 실행 시 각 프로세스에 서로 다른 메모리 공간을 할당합니다. CPU를 제외하고 시스템은 스레드에 메모리(리소스)를 할당하지 않습니다. 스레드가 사용하는 리소스는 해당 스레드가 속한 프로세스의 리소스입니다. 스레드 그룹은 리소스만 공유할 수 있습니다.

한 스레드에 여러 스레드가 있는 경우 미리 만들어진 프로세스는 없습니다. 프로세스, 실행 프로세스가 한 줄이 아니고 여러 줄(스레드)이 공통입니다. Complete
스레드는 프로세스의 일부이므로 스레드를 경량 프로세스/경량 프로세스라고 합니다

프로세스와 스레드의 관계

1. 프로세스는 여러 개의 스레드를 가질 수 있지만 적어도 하나의 스레드가 있습니다. 스레드는 하나의 프로세스의 주소 공간 내에서만 활성화될 수 있습니다.

2. 리소스는 프로세스에 할당되며, 동일한 프로세스의 모든 스레드는 프로세스의 모든 리소스를 공유합니다.

3. CPU는 스레드에 할당됩니다. 즉, 스레드가 실제로 프로세서에서 실행됩니다.

4. 스레드는 실행 중에 협력하고 동기화해야 합니다. 서로 다른 프로세스의 스레드는 동기화를 달성하기 위해 메시지 통신을 사용해야 합니다.

프로세스 간에 무엇을 공유할 수 있나요?

스레드가 공유하는 환경에는 프로세스 코드 세그먼트, 프로세스의 공개 데이터(이러한 공유 데이터를 사용하면 스레드가 서로 쉽게 통신할 수 있음), 프로세스가 연 파일 설명자, 신호 처리기, 프로세스가 포함됩니다. 현재 디렉터리 및 프로세스 사용자 ID 및 프로세스 그룹 ID.

프로세스에는 많은 공통점이 있지만 고유한 성격도 있습니다. 이러한 특성을 통해 스레드는 동시성을 달성할 수 있습니다. 이러한 성격에는 다음이 포함됩니다.

1. 스레드 ID
각 스레드에는 이 프로세스에서 고유한 고유한 스레드 ID가 있습니다. 프로세스는 이를 사용하여 스레드를 식별합니다.

2. 레지스터 설정 값
스레드는 동시에 실행되므로 각 스레드에는 서로 다른 실행 단서가 있습니다. 한 스레드에서 다른 스레드로 전환할 때 원래 스레드의 레지스터 집합은 다음과 같이 저장됩니다. 나중에 스레드가 다시 전환되면 복원될 수 있습니다.

3. 스레드 스택
스레드가 독립적으로 실행되기 위해서는 스택이 필요합니다.
     스레드 함수는 함수를 호출할 수 있고 호출된 함수는 레이어별로 중첩될 수 있으므로 함수 호출이 다른 스레드의 영향을 받지 않고 정상적으로 실행될 수 있도록 스레드에는 자체 함수 스택이 있어야 합니다.

4. 오류 반환 코드
동일한 프로세스에서 동시에 실행되는 스레드가 많기 때문에 시스템 호출 후 스레드가 오류를 처리하기 전에 스레드가 errno 값을 설정하는 것이 가능하며, 또 다른 쓰레드 이때 스케줄러에 의해 동작되기 때문에 에러값이 수정될 수 있다.

따라서 서로 다른 스레드에는 고유한 오류 반환 코드 변수가 있어야 합니다.

5. 스레드의 신호 마스킹 코드
각 스레드는 서로 다른 신호에 관심이 있으므로 스레드의 신호 마스킹 코드는 스레드 자체에서 관리되어야 합니다. 그러나 모든 스레드는 동일한 신호 처리기를 공유합니다.

6. 스레드의 우선순위
스레드는 프로세스처럼 예약되어야 하므로 예약할 수 있는 매개변수가 있어야 합니다. 이 매개변수가 스레드의 우선순위입니다.

프로세스 간 통신의 다섯 가지 방법

1. (이름 없음) 파이프

반이중, 즉 데이터를 동시에 양방향으로 전송할 수 없습니다. 일부 시스템은 전이중을 지원할 수 있습니다.

상위 프로세스와 하위 프로세스 사이에서만 가능합니다. 고전적인 형태는 파이프가 상위 프로세스에 의해 생성된 후 프로세스가 하위 프로세스를 분기한 후 상위 프로세스와 하위 프로세스 간에 사용될 수 있다는 것입니다.

2. 명명된 파이프(FIFO)

관련 없는 프로세스도 데이터를 교환할 수 있습니다.

3. 메시지 큐

메시지 큐는 커널에 저장된 일련의 메시지 목록인 메시지의 링크된 목록입니다. 사용자 프로세스는 메시지 대기열에 메시지를 추가하고 메시지 대기열에서 메시지를 읽을 수 있습니다.

파이프라인 통신과 비교할 때 메시지 대기열의 장점은 각 메시지에 대해 특정 메시지 유형을 지정하는 것입니다. 수신 시 대기열 순서를 따를 필요가 없지만 사용자 정의 조건에 따라 특정 유형의 메시지를 수신할 수 있습니다.

메시지를 특정 형식과 특정 우선순위가 있는 기록으로 생각할 수 있습니다. 메시지 큐에 대한 쓰기 권한이 있는 프로세스는 특정 규칙에 따라 메시지 큐에 새 메시지를 추가할 수 있으며, 메시지 큐에 대한 읽기 권한이 있는 프로세스는 메시지 큐에서 메시지를 읽을 수 있습니다.

4. 세마포어

세마포어는 여러 프로세스가 공유 데이터에 액세스해야 할 때 주로 사용되는 카운터입니다. 이러한 상황을 고려하면, 두 프로세스가 동시에 동일한 데이터에 접근할 수 없기 때문에 세마포어의 도움으로 이러한 작업을 수행할 수 있습니다.

주요 프로세스는 다음과 같습니다.

리소스를 제어하는 ​​세마포어를 확인합니다.

세마포어 값이 0보다 크면 해당 리소스를 사용할 수 있으며 1씩 감소하여 현재 사용 중임을 나타냅니다.

세마포어 값이 0이면 프로세스는 세마포어 값이 0보다 커질 때까지 대기합니다. 즉, 실제로 서로 다른 프로세스 또는 프로세스의 서로 다른 스레드 간의 액세스 동기화 수단을 제공합니다.

5. 공유 메모리

공유 메모리를 사용하면 두 개 이상의 프로세스가 특정 저장 영역을 공유할 수 있습니다. 이 저장 영역은 두 개 이상의 프로세스가 공유하기 위해 자체 주소 공간에 매핑할 수 있습니다. 이 공유 메모리를 이용하여 간단한 메모리 읽기를 통해 다른 프로세스가 메모리를 읽을 수 있어 프로세스 간 통신이 가능해집니다.

통신에 공유 메모리를 사용하는 주요 이점 중 하나는 데이터 복사본 없이 프로세스가 메모리를 직접 읽고 쓸 수 있기 때문에 효율성이 높다는 것입니다. 커널 및 사용자 공간에서 데이터는 4번 복사되는 반면, 공유 메모리는 입력 파일에서 공유 메모리 영역으로 한 번, 공유 메모리에서 출력 파일로 두 번만 복사됩니다.

일반적으로 프로세스가 메모리를 공유할 때 소량의 데이터를 읽고 쓴 후에 항상 매핑을 해제하는 것은 아니며, 대신 새로운 통신이 있을 때 공유 메모리 영역을 다시 설정하고, 대신 통신이 완료될 때까지 공유 영역을 유지합니다. 이렇게 하면 데이터 내용이 항상 공유 메모리에 저장되고 파일에 다시 기록되지 않습니다. 공유 메모리의 내용은 매핑이 해제될 때 파일에 다시 기록되는 경우가 많습니다. 따라서 공유 메모리를 사용하는 통신 방법은 매우 효율적입니다.

6. 소켓:

소켓은 프로세스 간 통신 메커니즘이기도 하며 다른 통신 메커니즘과 달리 서로 다른 컴퓨터 간의 프로세스 통신에 사용할 수 있습니다.

7. 시그널(sinal)

시그널은 이벤트가 발생했음을 수신 프로세스에 알리는 데 사용되는 비교적 복잡한 통신 방법입니다.

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