프로세스

개요

우아한테크러닝 도중 dispatch라는 단어를 알게 되었고, 이 단어의 어원을 찾아가던 중 프로세스에 대해서 이야기가 나오고 머리 속에 잘 정리되지 않은 부분인 것 같아 공부하고 정리한 글이다.

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프로세스

프로세스(process)는 컴퓨터에서 연속적으로 실행되고 있는 컴퓨터 프로그램을 말한다.
종종 스케쥴링의 대상이 되는 작업(task)라는 용어와 거의 같은 의미로 쓰인다.
여러 개의 프로세서를 사용하는 것을 멀티프로세싱이라고 하며 같은 시간에 여러 개의 프로그램을 띄우는 시분할 방식을 멀티태스킹이라고 한다. 프로세스 관리는 운영 체제의 중요한 부분이다.

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프로그램과 프로세스

프로그램

• 일반적으로 하드디스크 등에 저장되어 있는 실행 코드

프로세스

• 프로그램을 구동하여 프로그램 자체와 프로그램의 상태가 메모리 상에서 실행되는 작업 단위를 지칭

-> 따라서 하나의 프로그램을 여러 번 구동하면 여러 개의 프로세스가 메모리 상에서 실행된다. 라고 말할 수 있음.

프로세서

• 처리기, 측 중앙 처리 장치(CPU)

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프로세스의 상태

커널 내에는 준비 큐, 대기 큐, 실행 큐 등의 자료구조가 있으며 커널은 이것들을 이용하여 프로세스의 상태를 관리함.

• 생성(crete): 프로세스가 생성되는 중인 상태
• 실행(running): 프로세스가 CPU를 차지하여 명령어들이 실행되고 있는 상태
• 준비(ready): 프로세스가 CPU를 사용하고 있지는 않지만 언제든지 사용할 수 있는 상태로, CPU가 할당되기를 기다리고 있음. 일반적으로 준비 상태의 프로세스 중 우선순위가 높은 프로세스가 CPU를 할당 받음(스케줄링)
• 대기(waiting): 보류(block)라고 부르기도 함. 프로세스가 입출력 완료, 시그널 수신 등 어떤 사건을 기다리고 있는 상태
• 종료(terminated): 프로세스의 실행이 종료됨을 의미함

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프로세스의 상태전이

하나의 프로그램이 실행되면 그 프로그램에 대응되는 프로세스가 생성되어 준비 리스트의 끝에 들어간다. 준비 리스트 상의 다른 프로세스들이 CPU를 할당받아 준비 리스트를 떠나면, 그 프로세스는 점차 준비 리스트의 앞으로 나가게 되고, 언젠가 CPU를 사용할 수 있게 된다.

프로세스의 상태전이는 간단히 말해서 프로세스의 현재 상태가 다른 상태로 이동하는 것을 의미한다.

• 디스패치(dispatch)
• 준비 리스트의 맨 앞에 있던 프로세스가 CPU를 점유하게 되는 것, 즉 준비 상태에서 실행 상태로 바뀌는 것을 디스패치라고 하며, 다음과 같이 표시함

dispatch (processname) : ready -> running

• 보류(block)
• 실행 상태의 프로세스가 허가된 시간을 다 쓰기 전에 입출력 동작을 필요로 하는 경우 프로세스는 CPU를 스스로 반납하고 보류 상태로 넘어간다. 이것을 보류라고 하며 다음과 같이 표시함. -> 입출력 동작 시에 CPU를 사용해야하는 것을 짐작할 수 있다.

block (processname) : running -> blocked

• 깨움(wakeup)
• 입출력 작업 종료 등 기다리던 사건이 일어났을 때 보류 상태(block)에서 준비 상태(ready)로 넘어간느 과정을 깨움이라고 하며 다음과 같이 표시함

wakeup (processname) : blocked -> ready

• 시간제한(timeout)
• 운영체제는 프로세스가 프로세서(CPU)를 계속 독점해서 사용하지 못하게 하기 위해 clock interrupt를 두어서 프로세스가 일정 시간동안만 (시분할 시스템의 item slice) 프로세서를 점유할 수 있게 함 -> 실행중이다가 준비 상태로 전이하는 것! 프로세스와 프로세서를 잘 구분하자

timeout (processname) : running -> ready

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참고

위키백과