Part2. Process.md

Part2_1 Process

• 프로세스: 실행되는 프로그램
• 프로그램은 디스크에 저장 되어 있는 수동적은 개체, 프로세스는 액티브한 개체
• 프로그램이 메모리에 로드되어지면 프로세스가 될 수 있음

Process in Memory

• Text: PC와 레지스터가 있는 공간
• Stack: 일시적으로 저장할 수 있는 데이터 -> 함수 호출, 로컬 변수, 함수 파라미터
• Data: 글로벌 변수
• Heap: malloc이나 자바 객체 선언처럼 동적으로 메모리를 할당 시켜줄 수 있는 장소

Process State

• New: 프로세스가 만들어짐
• Running: CPU에 의해 명령이 실행됨 -> 오직 하나의 프로세스만 러닝 상태로 들어갈 수 있다.
• Waiting: 어떤 이벤트가 일어나기를 기다리는 상태
• Ready: CPU에 할당되기를 기다리는 프로세스들의 상태
• PCB: Process에 대한 정보들이 저장되어 있는 곳

Process Management

• 그러므로 OS는 각 프로세스의 현재 상태를 관리 해야할 필요가 있다.

Context Switching

CPU에 탑재될 프로세스를 바꾸는 것 -> 바꿀 때마다 System Call이 필요

Process Scheduling

CPU에 탑재할 프로세스들의 순서를 정함으로써 CPU활용도를 최대화

Ready Queue

메인 메모리에 있거나 실행되어지길 기다리는 프로세스들이 있는 큐

Device Queue

• 특정 I/O연산을 기다리고 있는 Process들의 큐
• 처음에 러닝 상태에서 돌고있던 프로세스가 I/O연산이 필요하게 되면 I/O 연산이 끝날 때까지 디바이스 큐에 잔류. 끝나면 레디큐로 넘어가 디스패치 되기를 기다린다.

Long term Scheduler – Job scheduler

디스크에 있는 어떤 프로세스가 레디큐에 들어 갈지 결정 하는 것

• 멀티 프로그래밍 정도에 따라서 많이 달라진다 – Long term scheduler

Short term Scheduler – CPU scheduler

• 레디큐에서 어떤 프로세스가 CPU에 들어갈 지 결정하는 것
• I/O 바운드 프로세스: 연산보단 I/O작업에 더 많이 시간을 투자하는 것
• CPU 바운드 프로세스: 연산에 더많은 시간을 투자하는 것

Context Switch

CPU가 다른 프로세스들로 스위치 할 때, 그 시스템은 예전 프로세스들의 상태를 저장 해야할 필요가 있고 컨텍스트 스위치를 통해 새로운 프로세스의 저장된 상태를 로드 해야한다.
But context switch는 시간이 오래 걸리는 작업이다. 컨텍스트 스위치 수를 줄이는 것도 중요

Part2_2 Process

• 프로세스들은 다이나믹하게 만들어지거나 지워진다.
• Wait()-> Child process들의 연산이 다 끝날 때까지 기다리는 것
• Fork()->Child process를 만드는 것, 트리 형식으로 이어진다.
• 각 프로세스들은 서로 다른 메모리 영역이 있으므로 wait()을 한다고 해도 패런트 프로세스가 가진 Data영역은 변하지 않는다.

IPC (프로세스 간의 통신)

• OS가 서로에게 필요한 데이터 통신을 하게 해준다.
• 시스템 보호 상 어떤 프로세스가 다른 프로세스의 메모리에 함부로 접근할 수 없으므로 운영체제를 통해서 서로 데이터를 통신할 수 있게끔 해준다.

IPC 방식

Message Passing, Shared Memory방식으로 동기화를 맞춘다.

Producer-Consumer Problem

간단히 말해서 생산되지 않은 정보를 소비해서는 안되는 것

Message Passing

• 메시지를 주고 받기 위해서 그들간의 커뮤니케이션 링크를 설립하고 메시지를 교환한다.
• 커뮤니케이션 링크의 속성
• 링크는 자동적으로 설립된다.
• 링크는 정확히 한 쌍의 프로세스들끼리 연관되어 있다.
• 각 쌍 사이에 정확히 하나의 링크가 있다.