스레드, 프로세스 그룹, 쉘 작업 제어

현대 유닉스 구현에서 각 프로세스는 여러 개의 스레드를 가질 수 있다. 하나의 프로세스에 하나의 스레드가 존재하는 상태를 싱글 스레드, 두 개 이상의 스레드가 존재하는 상태를 멀티 스레드라고 부르는데, 멀티 스레드는 멀티 프로세스와 본질적으로 거의 동일하다. 단 하나 다른 것이 있는데

 

• 멀티 프로세스는 각각의 독립적인 변수 환경을 가지고 있다. 따라서 프로세스 A 가 자신의 변수를 변경하더라도 프로세스 B의 변수는 변경되지 않는다. 따라서 프로세스 A 와 B가 통신을 위해서는 시그널과 같은 IPC가 필요하다.
• 멀티 스레드는 독립적인 스택을 가지고 있으나 전역변수는 서로 공유한다. 즉, 지역변수는 독립적이지만 전역 변수는 서로 공유한다는 점을 이용하여 IPC 없이도 스레드 간의 상호 통신이 가능하다.

 

위의 확실한 한가지 차이 때문에 멀티 프로세서와 멀티스레드는 항상 비교 대상이 된다. 멀티 프로세서는 완전히 독립된 변수 환경을 가지고 있는데 비해, 멀티 스레드는 힙 영역과 전역 변수 영역을 공유한다는 점에서 큰 차이를 가지고 있다.(다만, 스택 영역은 공유하지 않으며, 지역변수는 스택에 쌓이기 때문에 상호 독립적이다.)

이러한 차이로 인해 경우에 따라 멀티프로세스보다 멀티 스레드로 프로그램을 구현하는 것이 좀 더 자연스럽고 간단한 프로그래밍이 되는 경우도 상당히 많이 있다.

 

쉘에서 실행된 각 프로그램은 새로운 프로세스로 시작된다. 예를 들어, 다음과 같은 명령 파이프라인을 실행하기 위해서 쉘은 3개의 프로세스를 만든다

 

$ ls -l | sort -k5n | less

 

본 쉘을 제외한 주요 쉘들은 모두 작업 제어라는 대화형 기능을 제공하는데, 이를 통해 사용자는 여러 명령이나 파이프라인을 동시에 실행하고 조작할 수 있다. 작업 제어 쉘에서 파이프라인 내의 모든 프로세스는 새로운 프로세스 그룹이나 작업에 속하게 된다. 프로세스 그룹 내의 각 프로세스는 동일한 프로세스 그룹 ID를 갖는데, 이 정수는 그룹 내 프로세스 중 하나의 프로세스 ID와 같다.

커널은 프로세스 그룹 내 전체 프로세스를 대상으로 시그널 전달 등 여러가지 동작을 수행할 수 있다. 작업 제어 쉘은 이 기능을 이용해서 사용자가 파이프라인 내 모든 프로세스를 중지시키거나 재개시킬 수 있게 한다.