프로세스와 스레드의 차이는 무엇인가?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**process**는 자신만의 격리된 메모리(주소 공간)를 가진 실행 중인 프로그램이고, **thread**는 프로세스 *내부*의 실행 단위다. 하나의 프로세스는 여러 thread를 가질 수 있고, 그 thread들은 프로세스의 메모리를 **공유**한다 — 하지만 각 프로세스는 다른 모든 프로세스로부터 격리된다.

## 각자가 소유하는 것

```text
PROCESS A                          PROCESS B
┌─────────────────────────────┐    ┌───────────────┐
│ address space (code/heap)   │    │ address space │
│ file descriptors, PID       │    │  (isolated)   │
│ ┌────────┐ ┌────────┐       │    │  ┌────────┐   │
│ │thread 1│ │thread 2│  ...  │    │  │thread 1│   │
│ │ stack  │ │ stack  │       │    │  │ stack  │   │
│ │ regs/PC│ │ regs/PC│       │    │  └────────┘   │
│ └────────┘ └────────┘       │    └───────────────┘
│  ▲ shared heap, globals, fds│
└─────────────────────────────┘
```

- **프로세스마다:** address space, 열린 file descriptor, PID — kernel에 의해 완전히 격리됨.
- **thread마다:** 자신만의 **stack**, register, program counter(PC).
- **프로세스 내 thread들이 공유:** heap, 전역 변수, 열린 파일.

## 실무적 트레이드오프

- **Thread**는 생성 비용이 싸고 (공유 메모리로) 즉시 통신한다 — 하지만 한 thread의 버그(잘못된 포인터, crash)가 프로세스 전체를 무너뜨리고, 공유 데이터에는 lock이 필요하다.
- **Process**는 더 무겁고 대화하려면 IPC를 써야 하지만, 격리 덕분에 crash하는 프로세스 하나가 다른 프로세스를 오염시키지 않는다 — 브라우저가 탭을 sandbox하는 데 쓰는 모델이다.

같은 프로세스의 **thread 간** context switch는 프로세스 간보다 싸다. 메모리 맵(과 그 TLB 엔트리)이 바뀔 필요가 없기 때문이다.

## 왜 중요한가

"Process vs thread"는 가장 흔한 OS 면접 질문 중 하나인데, 그 답이 실제 설계 선택을 좌우하기 때문이다: 서비스 내부의 공유 메모리 병렬성에는 thread를, 결함 격리와 보안 sandboxing에는 별도 프로세스를 쓴다. 무엇이 공유되고(heap, fd) 무엇이 사적인지(stack, register) 정확히 아는 것은 race condition을 이해하고 왜 synchronization이 필요한지 이해하는 토대이기도 하다.

각자가 소유하는 것

실무적 트레이드오프

왜 중요한가

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