프로세스의 개념과 상태 변화

프로세스의 개념

여러 프로그램을 메모리에 적재하여 병행 실행할 수 있는 다중 프로그래밍 환경 에서 병행 실행하는 프로그램들은 컴퓨터 자원을 공유하는데 이 자원을 제어하는 방법이 바로 프로세스이다.

프로세스와 관련된 용어는

이 중 가장 일반적으로 쓰이는 프로세스의 정의는 실행중인 프로그램이다.

프로세스는 프로그램이 실행되면 (점유 시간, 메모리, 파일, 입출력장치)등 자원이 필요한데 프로세스는 이 자원을 할당한다.

추가적으로 PC나 레지스터의 내용(프로세서의 현재 활동)도 포함된다.

데이터를 일시적으로 저장하는 영역으로 주로 지역 변수, 매개변수 등이 존재한다.
힙과 인접한 방향으로 점점 커져 스택 포인터와 힙 포인터가 만나면 메모리가 소진되었다는 의미이다.

코드 영역과 별도로 유지되는 자유 영역이다.
C 계열의 malloc()과 java 계열의 new()와 같은 메모리 할당, 해제와 관련이 있다.

프로그램의 가상 주소 공간이다.
전역 변수, 정적 변수를 저장하거나 할당하며 실행 전에 초기화를 한다.

코드 자체를 구성하는 메모리 영역으로 Hex파일이나 BIN파일 메모리다.
프로그램 명령이 위치하는 곳으로 기계어로 제어되는 메모리 영역이다.

추가적으로 같은 프로그램을 프로세스 두 개가 사용한다고 해서 프로세스 메모리 구조를 다르게 사용한다면 서로 다른 프로세스 이다.

프로세스의 종류는 역할과 병행 수행 방법으로 나뉘는데

시스템(커널) 프로세스

모든 시스템 메모리와 프로세서의 명령에 액세스할 수 있는 프로세스
프로세스의 실행 순서를 제어하거나 사용자 프로세스를 생성
사용자 프로세스

사용자 코드를 수행하는 프로세스

프로세스의 상태는 크게 실행 상태, 비실행 상태로 구분된다.

프로세스의 실행 상태와 비실행 상태는 준비, 실행, 대기로 구분될 수 있으며, 프로세스는 준비, 실행, 대기로 변화하면서 종료가 된다.

준비 -> 실행

준비 큐 맨 앞에 있던 프로세스가 프로세스를 점유 하는 것.
표기법: Dispatch(프로세스 이름)
실행 -> 준비

프로세스가 프로세서를 독점하지 못 하도록 인터럽트 클록^InterruptClock^ 을 두어 **특정 시간동안만(할당된 시간만큼만) 프로세서를 점유하게 한다.
표기법: Timeout(프로세스 이름)
실행 -> 대기(보류)

할당된 시간 이전에 실행상태의 프로세스에 입출력 연산 등이 필요하거나 새로운 자원 요청의 문제로 프로세서를 스스로 양도하는 상태
표기법: block(프로세스 이름)
대기(보류) -> 준비

block 상태의 프로세스가 입출력 작업이 끝나면 대기에서 준비 상태가 된다.
표기법: wakeup(프로세스 이름)

운영체제가 프로세스를 제어할 때 프로세스의 상태 정보를 프로세스 제어 블록에 저장 한다.

프로세스가 생성되면 프로세스 제어 블록을 생성
프로세스가 종료되면 프로세스 제어 블록을 삭제