프로세스에 대해 이해해보자

프로세스의 정의

• 실행중인 프로그램
• 작업의 단위
• 프로세스는 작업을 완료하기 위해 특정 리소스들을 필요로 한다.
  • CPU 시간
  • 메모리
  • 파일, I/O 디바이스

프로세스의 메모리 영역

• 텍스트 영역
  • 코드 관리/실행
• 데이터 영역
  • 전역 변수
• 힙 영역
  • 프로그램 런타임에 동적으로 할당되는 메모리
• 스택 영역
  • 함수 실행에 사용하는 일시적인 데이터 저장소
  • 함수 파라미터, 반환 주소, 지역 변수 등

프로세스의 상태(생명주기)

• New: 프로세스가 생성됨.
• Running: 명령어가 실행중인 상태
• Waiting: 프로세스가 이벤트 대기. I/O 인풋과 같은 이벤트
• Ready: 프로세스가 프로세서가 할당되는 것을 기다리는 상태
• Terminated: 프로세스가 실행을 마침.

PCB(Process Control Block) / TCB(Task Control Block)

• 프로세스를 관리하는 방법
• 프로세스에 관련된 정보를 담고 있다
  • 프로세스의 상태
  • 프로그램 카운터(메모리 번지수)
  • CPU 레지스터
  • CPU 스케줄링 정보
  • 메모리 관리 정보
  • 계정 정보
  • 입출력 상태 정보

프로세스 스케줄링

• 멀티프로그래밍의 목적
  • 프로세스를 항상 실행되게 하기 위해서
  • CPU를 가장 효율적으로 사용하기 위해서
• 타임 쉐어링의 목적
  • CPU 코어를 프로세스 사이에서 자주 바꾸기 위해서
  • 각 프로그램이 돌아가는 동안에도 끊김을 못 느끼고 각 프로그램에 접근할 수 있게 할 수 있다
• 스케줄링 큐
  • 프로세스가 시스템에 들어올 때 레디큐(ready queue)에 먼저 들어가야 한다.
  • 입출력을 기다릴 경우에는 웨잇큐(wait queue)에 들어가야 함.
• 문맥 교환(Context Switch)
  • PCB 정보를 문맥이라고 함.
  • CPU 코어를 다른 프로세스에 넘길 때 현재 상태를 저장하는 것.
  • 그리고 다른 프로세스의 상태를 불러옴.

프로세스의 작동

• 프로세스는 새로운 프로세스를 생성할 수 있다.
  • 부모 프로세스
  • 자식 프로세스
• 실행의 두가지 가능성
  • 부모 프로세스가 자식 프로세스와 동시에 실행된다
  • 부모 프로세스가 자식 프로세스가 끝날 때까지 기다린다
• 주소 공간의 두가지 가능성
  • 자식 프로세스가 부모 프로세스의 주소 공간을 그대로 같이 쓴다.

프로세스의 종료

• 마지막 선언문까지 실행을 마쳤을 때(return)
• exit() 시스템콜이 호출했을 때:  OS에게 삭제할 지 물어봄
• OS가 모든 자원을 비할당시켜버림.

좀비(Zombie) 프로세스, 고아(Orphan) 프로세스

• 좀비: 부모 프로세스가 wait()를 콜하지 않아서 자식 프로세스가 종료된 케이스
• 고아: 부모 프로세스가 wait()를 호출하지 않고 부모 프로세스가 종료된 케이스