Process 1

[ 이화여대 운영체제 - 반효경 교수님 강의 ]

CH3 Process

프로세스의 개념

Process is a program in execution

프로세스의 문맥 (Context)

• CPU 수행 상태를 나타내는 하드웨어 문맥
  • Program Counter (PC) 어디를 가리키고 있는지
    
  • 각종 register 어떤 값 가지는지
    
• 프로세스의 주소 공간 (메모리)
  • code, data, stack
• 프로세스 관련 커널 자료구조
  • PCB(Process Control Block) 프로세스가 하나 실행될 때마다 PCB가 관리
    
  • Kernel Stack

프로세스의 상태 (Process State)

• Running
  • CPU 잡고 instruction 수행
• Ready
  • CPU를 기다리는 상태 (메모리 등 다른 조건 모두 만족)
• Blocked (wait, sleep)
  • CPU 를 얻어도 instruction 수행할 수 없는 상태
  • I/O 처럼 오래 걸리는 작업 중 ex) Disk에서 file을 읽어와야 하는 경우
    

추가적인 상태

• New : 프로세스 생성중인 상태
• Terminated : 수행이 끝난 상태

모든 자원이 놀지 않고 일을 잘 할 수 있게 해주는 매커니즘이 필요

Process Control Block (PCB)

운영체제가 각 프로세스를 관리하기 위해 프로세스당 유지하는 정보

구조체

1. OS 가 관리상 사용하는 정보
2. CPU 수행 관련 하드웨어 값
3. 메모리 관련
4. 파일 관련

문맥 교환 (Context Switch)

CPU를 한 프로세스에서 다른 프로세스로 넘겨주는 과정

• CPU 에서 실행중이던 프로세스의 상태를 PCB에 저장

• 새롭게 얻는 프로세스 상태를 PCB에서 읽어옴

• System call 이나 Interrupt 발생시 반드시 context switch가 일어나는 것은 아님

프로세스를 스케줄링하기 위한 큐

• Job queue
  • 모든 시스템 내의 집합

• Ready queue
  • 메모리 내에서 CPU를 잡아서 실행되기를 기다리는 프로세스 집합
• Device queues
  • I/O 처리를 기다리는 프로세스 집합

프로세스들은 각 큐를 오가며 실행

스케줄러 (Scheduler)

순서를 정해준다

• Long-term scheduler (job scheduler)
  • 프로세스에 memory(자원)를 주는 문제
  • 요즘에는 사용하지 않음 time sharing system 에서는 무조건 ready
• Short-term scheduler (CPU scheduler)
  • 어떤 프로세스를 다음에 running 시킬지 정함
• Medium-term scheduler (Swapper)
  • 메모리에 많은 프로그램이 올라와있으면
  • 여유 공간 마련을 위해 프로세스를 통째로 메모리에서 디스크로 쫓아냄

프로세스의 상태 (Process State)

• Running
• Ready
• Blocked (wait, sleep)
  • I/O 등의 event를 스스로 기다리는 상태
• Suspended (stopped)
  • 외부적인 이유로 수행이 정지된 상태
  • 프로세스는 통째로 디스크에 swap out 된다

차이점

Blocked : 자신이 요청한 event가 만족되면 Ready

Suspended : 외부에서 resume 해주어야지 Active 가능