[1주차] Process Management

Process Management

Job vs Process

✔ 작업(job) / 프로그램 (Program)

• 실행 할 프로그램 + 데이터
• 컴퓨터 시스템에 실행 요청 전의 상태

✔ 프로세스(Process)

• 실행을 위해 시스템 커널에 등록된 작업
• 시스템 성능 향상을 위해 커털에 의해 관리됨

프로세스의 정의

✔ 실행중인 프로그램

• 커널에 등록되고 커널의 관리 하에 있는 작업
• 각종 자원들을 요청하고 할당 받을 수 있는 개체
• 프로세스 관리 블록 (PCB)을 할당 받은 개체
• 능동적인 개체(active entity): 실행 중에 각종 자원을 요구, 할당, 반납하며 진행

✔ Process Control Block(PCB)

• 커널 공간 (kernel space) 내에 존재
• 각 프로세스들에 대한 정보 관리

프로세스의 종류

자원 (Resource)

✔ 커널의 관리 하에 프로세스에게 할당/반납되는 수동적 개체(passive entity)
✔ 자원의 분류

• H/W resources: Processor, memory, disk, monitor...
• S/W resources: Message, signal, files, installed SWs ...

Process Control Block (PCB)

✔ OS가 프로세스 관리에 필요한 정보 저장
✔ 프로세스 생성 시 생성

PCB가 관리하는 정보

✔ PID: Process Identification Number

• 프로세스 고유 식별 번호

✔ 스케줄링 정보

• 프로세스 우선순위 등과 같은 스케줄링 관련 정보

✔ 프로세스 상태

• 자원 할당, 요청 정보 등

✔ 메모리 관리 정보

• Page table, segment table 등

✔ 입출력 상태 정보

• 할당 받은 입출력 장치, 파일 등에 대한 정보 등

✔ 문맥 저장 영역(context save area)

• 프로세스의 레지스터 상태를 저장하는 공간 등

✔ 계정 정보

• 자원 사용 시간 등을 관리

프로세스의 상태 (Process States)

✔ 프로세스 - 자원 간의 상호 작용에 의해 결정
✔ 프로세스 상태 및 특성

Process State Transition Diagram

Created State

✔ 작업(job)를 커널에 등록
✔ PCB 할당 및 프로세스 셍성
✔ 커널: 가용 메모리 공간 체크 및 프로세스 상태 전이

• Ready or Suspended ready

Ready State

✔ 프로세서 외에 다른 모든 자원을 할당 받은 상태

• 프로세서 할당 대기 상태
• 즉시 실행 가능 상태

✔ Dispatch (or Shedule)

• Ready -> running

Running State

✔ 프로세서와 필요한 자원을 모두 할당 받은 상태

✔ Preemption

• running -> ready
• 프로세서 스케줄링

✔ Block/sleep

• running -> asleep
• I/O 등 자원 할당 요청

Blocked/Asleep State

✔ 프로세서 외에 다른 자원을 기다리는 상태

• 자원 할당은 System Call에 의해 이루어진다

✔ Wake-up

• Alseep -> Ready

Suspended State

✔ 메모리를 할당 받지 못한(빼앗긴) 상태

• Memory image(메모리의 상태)를 swap device에 보관
• Swap Device: 프로그램 정보 저장을 위해 특별한 파일 시스템
• 커널 또는 사용자에 의해 발생

✔ Swap-out(suspended), Swap-in(resume)

Terminated/Zombie State

✔ 프로세스 수행이 끝난 상태
✔ 모든 자원 반납 후, 커널 내에 일부 PCB 정보만 남아 있는 상태

• 이후 프로세스 관리를 위해 정보 수집

프로세스 관리를 위한 자료 구조

✔ Ready Queue
✔ I/O Queue
✔ Device Queue