프로세스 관리

컴퓨터과학(CS)/운영체제

sondiaa 2022. 1. 26. 22:23

프로그램 vs 프로세스 = task = job

프로그램은 하드 디스크에 있고 프로세스는 메모리에서 실행중인 프로그램이다.

프로세스의 상태

new -> ready <-> running -> (waitng -> ready) or terminiated

ready: 실행준비가 다 되었다, TSS의 경우 I/O를 안만나도 일정 시간이 지나면 running에서 ready로 강제로 스위칭된다.

running: CPU가 프로그램을 실행

waiting: I/O을 할 때 혹은

terminated: 프로그램 종료

다른 말로 TCB(Task Control Block)이라 하며 이 안에 프로세스에 대한 모든 정보가 있다.

일정 시간 후 다시 작업하기 위해 기록해두는 것이다.

PCB는 OS안의 프로세스 관리 부서안에 있음.

주민등록정보와 비슷하다고 생각하면 된다.

프로그램은 바로 메모리에 올라가지 못하고 큐에 저장되어 차례를 기다린다. (job queue)

메인 메모리에 올라와도 CPU 서비스를 기다린다. (ready queue)

I/O을 사용하려 해도 차례를 기다린다. 각 장치를 기다리는 큐가 존재(device queue)

그러나 terminated로 가는 것은 기다리지 않는다.

job queue에 대기한 것 중 어떤 것을 올려야 할까?

job 스케쥴링은 long term 스케쥴러이다. -> 프로세스가 끝나고 메모리가 비워져야지 결정할 수 있으므로 수 분이 걸린다.

해당 프로그램은 OS안에 코드로 들어있다.

CPU 스케쥴러는 short term 스케쥴러이다. -> 어떤 프로그램을 실행시킬지 1초에 수 십 ~ 수 백번 스위칭이 빠르게 일어나야하기 때문

device queue는 device 스케쥴러가 있으며 각 장치마다 스케쥴러가 각각 존재한다.

한 메모리에 여러 프로그램을 올리는 것으로 동시에 실행하지는 않는다.

degree of multiprogramming

메인 메모리에 프로세스가 몇개 올라올 수 있나?

I/O bound process: 주로 I/O 관련 작업(입출력) ex) 워드, 한글

CPU bound process: 주로 CPU를 사용하는 작업(계산) ex) 일기예보

컴퓨터는 I/O bound, CPU bound가 골고루 되도록 job 스케쥴러가 적절하게 작업을 믹스한다.

따라서 하나가 놀지 않도록 한다.

medium-term 스케쥴러(OS가 메인메모리에서 몰아낼 프로세스를 정한다.)

자리를 비운 process의 일이 없으면 해당 프로세스를 메모리에서 쫓아낸다. 그 후, 다른 프로세스를 올리거나 기존 다른 작업에게 나눠준다. -> 이것을 swap out이라고 한다.

일반적은 하드디스크는 swap device(= backing system) + 파일 시스템으로 구성된다.

swap device로 쫓겨나고 다시 돌아오면 프로그램이 동작해야 하므로 다시 메모리를 할당해주는 것을 swap in이라 한다.

이러한 과정을 swaping이라고 한다.

또한 다시 돌아갈 때 원래의 자리로 돌아간다는 보장이 없으며(OS가 추적 및 기억) 비어있는 다른 자리로 갈 수 있다.