프로세스
- 프로세스는 컴퓨터에서 실행되고 있는 프로그램을 말하며 CPU 스케줄링의 대상이 되는 작업이라는 용어와 같은 의미로 쓰인다.
- 쓰레드는 프로세스 내 작업의 흐름을 지칭한다.
프로세스의 상태
생성
- 생성 상태는 프로세스가 생성된 상태를 의미하며 fork(), exec() 함수를 통해 생성한다. 이때 PCB가 할당된다
- fork()
- 부모 프로세스의 주소 공간을 그대로 복사하며, 새로운 자식 프로세스를 생성하는 함수
- 주소 공간만 복사할 뿐이지 부모 프로세스의 비동기 작업 등을 상속하지는 않는다.
- exec()
대기 상태
- ready(대기 상태)는 메모리 공간이 충분하면 메모리를 할당받고 아니면 아닌 상태로 대기하고 있으며 CPU 스케줄러로부터 CPU 소유권이 넘어오기를 기다리는 상태.
대기 중단 상태
실행 상태
- CPU 소유권과 메모리를 할당받고 인스트럭션을 수행 중인 상태를 의미
중단 상태
- 어떤 이벤트가 발생한 이후 기다리며 프로세스가 차단된 상태
- I/O 디바이스에 의한 인터럽트로 이런 현상이 발생하기도 한다.
일시 중단 상태
- 중단된 상태에서 프로세스가 실행되려고 했지만 메모리 부족으로 일시 중단된 상태이다.
종료 상태
- 메모리와 CPU 소유권을 모두 놓고 가는 상태를 말한다.
- 부모 프로세스가 자식 프로세스를 강제시키는 비자발 종료로 종료되는 것도 있다.
- 사용자가 process, kill 등 여러 명령어로 프로세스를 종료할 때 발생
프로세스 메모리 구조
https://velog.io/@cchloe2311/%EC%9A%B4%EC%98%81%EC%B2%B4%EC%A0%9C-%ED%94%84%EB%A1%9C%EC%84%B8%EC%8A%A4-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%EA%B5%AC%EC%A1%B0
- 운영체제는 프로세스에 적절한 메모리를 할당하는데 다음 구조를 기반으로 할당
스택
- 지역변수, 매개변수, 함수가 저장되고 컴파일 시에 크기가 결정되며 동적인 특징을 갖는다.
- 스택 영역은 함수가 함수를 재귀적으로 호출하면서 동적으로 크기가 늘어날 수 있고, 이때 힙 과 스택의 메모리 영역이 겹치면 안되기 때문에 힙과 스택 사이의 공간을 비워 놓는다.
힙
- 동적 할당할 때 사용되며 런타임 시 크기가 결정된다.
데이터 영역
- 전역변수, 정적변수가 저장, 정적인 특징을 갖는 프로그램이 종료되면 사라지는 변수가 들어있는 영역
- BSS
- 초기화 되지 않은 변수가 0으로 초기화되어 저장된다.
- DATA
- 0이 아닌 다른 값으로 할당된 변수들이 저장된다.
코드 영역
- 프로그램에 내장되어 있는 소스 코드가 들어가는 영역
PCB
- 프로세스에 대한 메타데이터를 저장한 데이터를 뜻한다.
- 프로세스 제어 블록이라고도 한다.
- 프로세스가 생성되면 운영체제는 해당 PCB를 생성
- 커널 스택의 가장 앞부분에서 관리된다. (일반 사용자가 접근하지 못함)
컨텍스트 스위칭
https://www.crocus.co.kr/1364
- PCB를 교환하는 과정
- 한 프로세스에 할당된 시간이 끝나거나 인터럽트에 의해 발생