[OS] 프로세스 Process (1) - 프로세스 개념, 포그라운드 프로세스 vs 백그라운드 프로세스, ps 명령어

프로그램 (Program)

프로그램이란 우리가 많이 쓰듯 그저 하나의 앱?이라고 생각하면 편하다. 앱이라는 용어가 사실 여기서 정확하진 않지만 비전공자분들한테는 이렇게 설명하면 쉬울 것 같다. 예를 들어 크롬이나 노션, 워드 같은 것들이 다 프로그램이다. (exe같은 거 붙여진 애들!! exe말고 다른 확장자도 가능~)

이러한 프로그램을 설계할 때는 보통 C언어와 같은 프로그래밍 언어를 이용하므로 프로그램은 어떠한 테스크를 수행할 수 있는 그저 코드 덩어리라고 보면 편하다.

그렇다면 프로그램과 프로세스의 차이는 무엇일까?

 

프로세스 (Process)

이때 프로세스란 실행되고 있는 프로그램이라고 생각하면 된다. 프로그램은 아직 실행되지 않은 정적인 코드 덩어리라면, 프로세스는 실행되고 있는 동적인 아이라고 보면 편하겠다!! 사실 프로세스는 정확히 말하자면 실행되는 프로그램의 인스턴스라고 생각하면 된다. 갑자기 인스턴스하니 헷갈릴 수도 있겠는데 예를들어 크롬창을 두개 떠놓았다면, 크롬이라는 프로그램이 있고, 2개의 크롬 프로세스가 실행된다고 보면 된다. 즉 프로그램이 메모리에 로드되어 실행가능한 상태가 되면 이를 프로세스라고 하는 것이다. 

 

정리하자면, 프로세스는 돌아가는 프로그램의 인스턴스라고 보면 된다. 프로그램이 실행되면 프로세스가 된다.

 

프로그램이 단순 코드 덩어리라면, 프로세스는 코드 정보 뿐만아니라 스택, 힙 등 실행에 필요한 데이터들이 메모리에 로드된다. (자세히 :

[🖥️ Computer Science/System] - [System] 컴퓨터 메모리 구조 / 레이아웃 )

 

한편 OS는 프로세스를 프로세스 아이디(PID), 즉 고유한 번호를 붙여 관리한다.

예를들어 리눅스에서는 가장 먼저 시작되는 프로세스로 systemd이 있는데, 이 프로세스의 PID는 항상 1이다. (예전에는 init 프로세스가 PID 1이었지만 요즘은 성능이 훨씬 좋은 systemd가 사용되고 있다. systemd에 관해서는 다른 포스트에서 포스트하겠다)

 

윈도우 작업 관리자 -> 자세히

이렇게 크롬 프로그램(예를들어 exe로 된것들을 프로그램이라고 생각하면된다)이 있고 여러 프로세스가 떠있는 걸 볼 수있다. 같은 프로그램이어도 프로세스 아이디(PID)는 모두 다른 걸 확인 할 수 있다. (크롬창좀 꺼야겠다.. 뭐저리 많냐)

 

이처럼 프로세스 아이디(PID)는 프로세스를 구분할 수 있는 식별자라고 볼 수 있다. (프로그램 같아도 다른 프로세스면  PID 다르다는 것 유의!)

 

포그라운드 프로세스 vs 백그라운드 프로세스

프로세스는 보통 사용자와 상호작용하면서 실행되고 눈에 보이는 프로세스(Foreground Process)와 사용자 입력과 상관 없이 뒷단에서 작용하는 백그라운드 프로세스(Background Process)가 있다.

 

작업관리자 탭을 보면 아래와 같이 백그라운드 프로세스 탭이 따로 나뉘어져있다.

작업관리자 창에 있는 백그라운드 프로세스탭

 

포그라운드 프로세스	백그라운드 프로세스
사용자와 상호작용하는 프로세스	프로세스는 사용자와 상호작용하지 않고 시스템에서 실행되는 프로세스
최소화를 하더라도 눈에 보이는 프로세스를 포그라운드 프로세스	눈에 보이지 않지만 뒤에서 일을 하고 있는 프로세스를 백그라운드 프로세스
인터넷, 카카오톡, 메모장, 그림판 등 눈에 보이는 프로그램	백신 프로그램, 그래픽 드라이버, 마이크 드라이버 등 눈에 보이지 않는 프로그램

위가 포그라운드, 백그라운드 프로세스의 포괄적인 구분이었다면, 이제 리눅스에서 포그라운드, 백그라운드 프로세스가 어떻게 나타나는지 살펴보자.

 

Linux에서의 포그라운드 프로세스 vs 백그라운드 프로세스

Linux에서 포그라운드 프로세스들은 보통 터미널에서 우리가 명령어를 치고 돌아가는 프로세스들을 말한다. 이런 경우에는 해당 프로세스의 수행이 종료될때까지 터미널을 계속 점유하고 있다.

하지만 백그라운드 프로세스는 이 프로세스들을 제어하는 터미널이 없다.

 

접는 글은 수정중... 계속 말이달라짐 ㅜㅜ 

한편 백그라운드에서 돌아가는 프로세스들은 윈도우에서는 보통 '서비스'로, 유닉스 계통 OS에서는 '데몬'이라고 불린다

그런데 데몬이 많이쓰여서 윈도우에서도 많이 데몬이라고 쓴다고한다.

흠....

서비스는 네트워크, 파일 공유, 웹 서버, 데이터베이스 등이 있음

사용자 요청에 따라 서비스를 제공하고 관리하기 위해 데몬을 활용

데몬은 주로 시스템 부팅 시 자동으로 시작되며, 지속적으로 실행되는 특성을 가지고 있다

 

ps 명령어

리눅스에서 프로세스 관련 정보를 조회하기 원한다면 ps 명령어를 사용하면 된다.

man ps를 해서 description을 확인해 보았더니 아래와 같았다.

ps displays information about a selection of the active processes.

 

사용법

ps [option(s)]

위 그림처럼 아무 옵션도 주지 않으면 현재 터미널에서 실행되고 있는 프로세스들을 출력해준다.

 

-a : 시스템을 사용하는 모든 사용자의 프로세스 출력

-u : 프로세스 소유자에 대한 정보 출력

-l : 프로세스 관련 상세 정보 출력

-x :터미널에 로그인한 후 실행한 프로세스가 아닌 프로세스들도 출력함. 본래 ps 명령은 현재 shell에서 실행한 프로세스들만보여주기 때문에 이 옵션을 사용하는 경우가 많음.

-e : 해당 프로세스와 관련된 환경 변수 정보도 함께 출력

-f : 프로세스 간 관계 정보도 출력

 

보통 ps -aux 을 해서 많이 사용한다.

 

또한 pidof 명령어나 pgrep 명령어를 사용하여 뒤에 프로세스 이름을 입력하면 해당 프로세스의 PID도 알 수 있다.

$ pidof [process_name]
50353
$ pgrep [process_name]
50353

 

 

정리

• 프로그램이 단순 코드 덩어리라면 프로세스는 실행되고 있는 프로그램의 인스턴스!
• 프로세스는 PID로 구분되고 같은 프로그램을 실행해도 프로세스가 다르면 PID도 다름
• 프로세스가 실행되면 스택, 힙 등 메모리에 데이터가 로드됨
• ps 명령어를 통해 프로세스 정보 출력 가능

 

 

Reference 

👩‍💻 프로세스 / 데몬 / 서비스 차이 한방 정리