프로그램은 실행되기 전엔 보조기억 장치에 있는 데이터 덩어리이다.
프로그램을 메모리에 적재하고 실행하는 순간 프로세스가 된다.
이 과정을 '프로세스를 생성한다' 라고 표현한다.
포그라운드 프로세스 (foreground process)
- 사용자가 볼 수 있는 공간에서 실행되는 프로세스
백그라운드 프로세스 (background process)
- 사용자가 볼 수 없는 공간에서 실행되는 프로세스
- 사용자와 직접 상호작용이 가능한 프로세스
- 상호작용 없이 정해진 일만 하는 프로세스 (service)
프로세스 제어 블록
- 모든 프로세스는 실행을 위해 CPU가 필요하지만 자원은 한정됨.
돌아가면서 한정된 시간 만큼만 CPU를 쓴다.
정해진 시간칸큼 CPU를 쓰고, 인터럽트가 발생하면 차례 양보 - 이를 위해 사용하는 자료구조가 프로세스 제어 블록 (PCB)
- 프로세스 관련 정보를 저장하는 자료 구조
- 프로세스를 식별하기 위해 꼭 필요한 정보들이 저장됨
- 프로세스 생성 시 커널 영역에 생성, 종료 시 폐기
'새로운 프로세스가 생성되었다 = 운영체제가 PCB를 생성했다'
PCB에 담기는 대표적인 정보
- 프로세스 ID (=PID)
특정 프로세스를 식별하기 위해 부여하는 번호 - 레지스터 값
자신의 차례가 오면 이전까지 쓴 레지스터
중간 값을 모두 복원 -> 싱행 재게
프로그램 카운터, 스택 포인터 ... - 프로세스 상태
입출력 장치를 사용하기 위해 기다리는 상태,
CPU를 사용하기 위해 기다리는 상태,
CPU 이용 중인 상태... - CPU 스케줄링 정보
프로세스가 언제, 어떤 순서로 CPU를 할당받을지에 대한 정 - 메모리 정보
어느 주소에 저장되어 있는지에 대한 정보
페이지 테이블 정보 - 사용한 파일과 입출력장치 정보
할당된 입출력장치, 사용중인(열린) 파일 정보
문맥 교환 (context switch)
- 한 프로세스에서 다른 프로세스로 실행 순서가 넘어가면?
- 기존 프로세스 A는 지금까지의 중간 정보를 백업
- 프로그램 카운터 등 각종 레지스터 값, 메모리 정보, 열었던 파일, 사용한 입출력장치 등
- 이러한 중간 정보 == 문맥 (context)
- 다음 차례가 왔을 때 실행을 재개하기 위한 정보
- "실행 문맥을 백업해두면 언제든 해당 프로세스의 실행을 재개할 수 있다"
- 뒤이어 실행할 프로세스 B의 문맥을 복구
- 자연스럽게 실행 중인 프로세스가 바뀜
프로세스의 메모리 영역
코드영역 (=텍스트 영역)
- 실행할 수 있는 코드, 기계어로 이루어진 명령어 저장
- 데이터가 아닌 CPU가 실행할 명령어가 쓰기 금지(read-only)
데이터 영역
- 잠깐 쓰고 없애는게 아닌 프로그램 실행 동안 유지할 데이터
- ex) 전역 변수
------ 위 까진 정적할당 영역 ------
힙 영역
- 프로그램을 만드는 사용자, 즉 프로그래머가 직접 할당할 수 있는 저장공간
스택 영역
- 데이터가 일시적으로 저장되는 공간
- (데이터 영역에 담기는 값과는 달리) 잠깐 쓰다가 말 값들이 저장되는 공간
- ex) 매개 변수, 지역 변수
------ 위 까진 동적할당 영역 ------
사진 출처
혼자공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제
https://www.youtube.com/watch?v=kFWP6sFKyp0&list=PLYH7OjNUOWLUz15j4Q9M6INxK5J3-59GC
