[면접] 기술 면접 - 프로세스 vs 쓰레드

프로세스와 쓰레드의 차이에 대해서 설명해주세요

  "프로세스와 쓰레드는 실행 중인 프로그램의 구성 요소로, 이 둘의 차이는 메모리와 자원의 공유 여부에 있습니다. 우선, 프로세스는 운영 체제에서 독립적으로 실행되는 프로그램 인스턴스로, 각자 독립된 메모리 주소 공간을 가지고 있어 서로의 자원을 공유하지 않습니다. 이로 인해 프로세스 간에는 격리된 실행 환경이 보장되지만, 프로세스 간 통신(IPC)을 통해 데이터를 교환할 수 있습니다.

 

반면, 쓰레드는 한 프로세스 내에서 실행되는 여러 실행 흐름으로, 프로세스의 메모리와 자원을 공유합니다. 쓰레드는 효율적인 자원 사용과 빠른 응답 시간을 가능하게 하지만, 동기화 문제나 하나의 쓰레드 오류가 전체 프로세스에 영향을 줄 수 있는 단점이 있습니다.

 

간단히 말해, 프로세스는 독립된 메모리를 가진 격리된 실행 단위이며, 쓰레드는 프로세스 내에서 메모리를 공유하는 더 가벼운 실행 단위입니다. 이 구분은 애플리케이션 설계에서 리소스 관리와 실행 효율성을 결정하는 중요한 요소입니다."

 

꼬리 질문과 답변

 

> 프로세스 간 통신(IPC)의 예를 들 수 있나요?

  "네, 대표적인 IPC 방법에는 파이프(pipe), 메시지 큐(message queue), 공유 메모리(shared memory), 소켓(sockets) 등이 있습니다. 이러한 방법들을 통해 프로세스들은 데이터를 교환하고 협력할 수 있습니다."

 

> 쓰레드 간 동기화는 왜 필요한가요?

  "쓰레드들이 동일한 데이터나 자원을 공유할 때, 동시에 접근하려고 하면 데이터의 일관성과 정확성이 손상될 수 있습니다. 동기화는 이러한 문제를 방지하기 위해 필요하며, 뮤텍스(mutexes), 세마포어(semaphores), 크리티컬 섹션(critical sections) 등을 사용하여 구현됩니다."

 

> 멀티쓰레딩이 프로그램에 어떤 이점을 제공하나요?

  "멀티쓰레딩은 프로그램의 응답성을 향상시키고, 리소스 사용을 최적화하며, 병렬 처리를 통해 계산 속도를 개선할 수 있습니다. 특히, 멀티코어 프로세서에서 멀티쓰레딩을 활용하면 각 코어를 효율적으로 사용할 수 있습니다."

 

> 멀티프로세싱과 멀티쓰레딩의 차이는 무엇인가요?

  "멀티프로세싱은 여러 CPU를 사용하여 여러 프로세스를 동시에 실행하는 기술입니다. 이는 높은 병렬성과 독립성을 제공합니다. 반면, 멀티쓰레딩은 단일 프로세스 내에서 여러 쓰레드를 동시에 실행하여 리소스 공유와 효율성을 극대화합니다."

 

> 쓰레드는 어떻게 생성하나요?

  "쓰레드 생성 방법은 사용하는 프로그래밍 언어와 라이브러리에 따라 다릅니다. 예를 들어, Java에서는 `Thread` 클래스를 상속하거나 `Runnable` 인터페이스를 구현하여 쓰레드를 생성할 수 있습니다. C++에서는 `<thread>` 라이브러리를 사용하여 쓰레드를 생성합니다."

 

> 프로세스와 쓰레드 중 어느 것이 더 빠르게 생성되나요?

  "쓰레드가 프로세스보다 일반적으로 더 빠르게 생성됩니다. 이는 쓰레드가 프로세스의 자원과 메모리 공간을 공유하기 때문에, 새로운 메모리 공간을 할당하고 초기화하는 데 드는 비용이 적기 때문입니다."

 

> 프로세스와 쓰레드 중 어느 것이 메모리 사용량 측면에서 더 효율적인가요?

  "쓰레드가 더 효율적입니다. 쓰레드는 프로세스 내에서 자원과 메모리를 공유하기 때문에, 별도의 프로세스를 생성하는 것보다 메모리 사용량이 적습니다. 이는 특히 공유 데이터가 많은 애플리케이션에서 더욱 효과적입니다."

 

> 컨텍스트 스위칭이란 무엇이며, 프로세스와 쓰레드에 어떻게 영향을 미치나요?

  "컨텍스트 스위칭은 CPU가 한 작업에서 다른 작업으로 전환할 때 발생하는 과정입니다. 이 과정에서 현재 상태(컨텍스트)를 저장하고 새 작업의 상태를 불러와야 합니다. 쓰레드 간의 컨텍스트 스위칭은 프로세스 간 스위칭보다 덜 자원 집약적이며 빠릅니다. 이는 쓰레드가 같은 프로세스 내 메모리와 자원을 공유하기 때문입니다."

 

> 프로세스를 멀티쓰레드로 만드는 것의 단점은 무엇인가요?

  "멀티쓰레딩은 프로그램의 복잡도를 증가시키며, 동기화 오류, 데드락(두 개 이상의 프로세스나 쓰레드가 서로의 작업 완료를 무한히 기다리는 상황)과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 또한, 쓰레드 간 공유하는 자원에 대한 액세스를 관리하기 위해 추가적인 설계 고려가 필요합니다."

 

> 데드락이란 무엇이며, 어떻게 방지할 수 있나요?

  "데드락은 여러 프로세스나 쓰레드가 서로가 소유한 자원의 해제를 무한히 기다리는 상태를 말합니다. 이를 방지하기 위한 방법으로는 자원 할당에 있어서 사전에 필요한 자원을 모두 요청하게 하여 한 번에 할당받도록 하는 방법, 자원을 할당받은 순서를 정하여 순서대로만 자원을 요청하도록 하는 방법, 자원 요청 시 대기하더라도 일정 시간 후 자원을 포기하고 다시 요청하도록 하는 타임아웃 방법 등이 있습니다. 이러한 방법들은 데드락의 가능성을 줄이지만, 데드락을 완전히 제거하기 위해서는 철저한 시스템 설계와 프로그래밍이 필요합니다."