2. Process - 프로세스

What is Process?

Process는 CPU에 의해 처리되는 program이다. = 실행중인 program

Process의 구조

프로세스는 다음과 같은 자원들이 필요하다.

● CPU : PC, SP.. 같은 레지스터들

● Memory의 영역들(낮은->높은 주소순)

- Text 영역 : 프로그램 코드들

- Data 영역 : 전역 변수들

- Heap 영역 : 동적할당된 것들

- stack 영역 : 지역 변수, 매개변수 등

Kernel     4GB

Stack

Heap

bss

data

text        0

       < 메모리 구조 >

● I/O 정보 : 장치를 포함한 open된 파일들

Process의 상태와 전이

1. new : 프로세스가 막 만들어진 상태

2. ready : 프로세스가 메모리로 올라간 상태

3. running : ready 상태에서 dispatch되어 실제로 돌아가고 있는 상태

4. waiting : I/O 이벤트로 인하여 잠시 대기 상태

5. terminated : running 상태인 프로세스가 종료된 상태

6. suspend : ready나 waiting 상태에서 프로세스를 메모리에서 내린 상태

7. resume : suspend 상태에서 다시 메모리로 올라간 상태

Process Control Block(PCB)

운영체제가 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장해 놓는 곳, 프로세스가 완료되면 pcb는 제거됨.

<-- pcb에 있는 정보들 -->

○ 프로세스 현재 상태 

○ 포인터

○ 프로세스 고유 식별자

○ 스케쥴링

○ 우선순위

Time sharing

프로세서들이 자원을 공유할 수 있도록 하는 시스템.

프로세서 입장에서 CPU를 독점하는 것처럼 보여줘야 하는게 포인트

● 성능 : 가상화 오버헤드를 어떻게 최소화 할 것인가?

● 제어 : 중간에 인터럽트가 발생할 때 OS는 어떻게 제어할 것인가?

-> Solutions

Direct Execution : 운영체제를 거치지 않고 직접 수행, 다만 특정 프로세스가 독점할 수 있음

이러한 단점을 해결할 2가지 방법이 존재!!

1. 자원과 관련된 요청이 오면 OS가 개입

2. 유저모드와 커널모드를 trap를 이용하여 사용

O.S Solution : Context switch를 통한 OS의 개입

* Context switch?

= 프로세스의 마지막 상태(PCB)를 CPU Register에 담고, 꺼낼 때 다시 사용