[OS]프로세스(Process)

프로그램 vs 프로세스?

프로그램은 디스크에 저장된 실행파일, 프로세스는 실행중인 프로그램
프로그램이 메모리에 올라가서 실행되면 프로세스가 된다.

프로세스 주소 공간(Address Space)?

프로그램은 주소 공간을 번역(translate)하여 사용, 프로세스는 물리적 머신과 구분되는 주소 공간에서 실행, 여러 요소로 구성(text, stack, data, heap)

• text: 프로그램 코드가 있는 영역 ex) for문
• stack: 일시적인 데이터(지역 변수, 함수 인자, 반환된 주소 등)를 저장하는 곳
  ex) int *values, int i
• data: 전역 변수를 저장하는 곳 ex) int x, int y=15
• heap: 런타임(프로그램 실행 중)에 동적으로 할당된 메모리를 저장 (C언어를 예로 들면, malloc으로 할당한 주소가 저장) ex) values = (int) malloc(sizeof(int)5) 프로세스 상태

	New: 프로그램이 생성됨
	Running: 명령(Instruction)을 수행하고 있음
	Waiting: 프로세스가 이벤트를 기다리고 있음
	Ready: 프로세스가 프로세서에 할당되기를 기다리고 있음
	Terminated: 프로세스가 실행을 종료

프로세스는 실행하면서 상태가 변한다

프로세스 전환(Context Switch)

• Time multiplexing의 일종m System Call, Interrupt, Trap(명령(Instruction) 수행 중 오류 발생) 발생 시 일어난다.
• CPU가 다른 프로세스로 전환되면, 기존 프로세스의 상태를 저장하고 저장된 새로운 프로세스의 상태를 가져와야 한다.
• Process Control Block(PCB, 각 프로세스의 정보를 저장)에 현재 상태(컨텍스트)를 저장. 새로운 상태도 PCB에서 읽어 온다.
• P: Context-Switch 시간은 overhead임( 시스템이 유용한 작업을 하지 않음 )
• fork, zombie, orphan
  • fork(): 현재 프로세스의 복사본을 새로운 PID(Process IDentifier, 프로세스 식별, 관리에 사용)로 생성.
    • 리눅스에서는 커널이 init 프로세스를 실행하고, 나머지 모든 프로세스는 init 의 자식 프로세스임.리턴 값>0: 부모 프로세스, =0: 자녀 프로세스
    • 부모 프로세스는 자녀 프로세스가 종료되는 것을 wait()으로 기다려줘야 함.(자원의 낭비를 막기 위해, 확인 필요)
  • zombie(defunt): 부모 프로세스가 wait()을 호출하지 않고 자녀 프로세스가 종료
  • orphan: 부모 프로세스가 자녀 프로세스보다 먼저 종료, 리눅스에서 OS가 orphan 프로세스를 init의 자식 프로세스로 바꿔준다.