😊프로세스, 스레드

🎯프로세스

 

포그라운드 프로세스 : 사용자가 볼 수 있는 공간에서 실행되는 프로세스

백그라운드 프로세스 : 사용자가 볼 수 없는 공간에서 실행되는 프로세스(유닉스 운영체제에서는 demon이라 부르고, 윈도우 운영체제에서는 service라 부름)

 

PCB(Process Control Block) : 프로세스와 관련된 정보를 저장하는 자료 구조.(해당 프로세스 식별 정보) PCB는 커널 영역에 생성된다.PCB는 프로세스 생성 시에 만들어지고 실행이 끝나면 폐기됨.

 

[PCB에 저장되는 값]

• 프로세스 ID(PID) : 특정 프로세스를 식별하기 위해 부여하는 고유한 번호
• 레지스터 값 : 해당 프로세스가 실행하며 사용했던 프로그램 카운터를 비롯한 레지스터 값들이 담긴다.
• 프로세스 상태 : CPU를 사용하기 위해 기다리고 있는 상태인지, 이용하고 있는 상태인지 등
• CPU 스케줄링 정보 
• 메모리 관리 정보 
• 사용한 파일과 입출력장치 목록

🎯컨텍스트 스위칭

 

프로세스 A가 운영체제로부터 CPU를 할당받아 실행되다가 시간이 다 되어 프로세스 B로 전환될 경우, 프로세스 A는 프로그램 카운터를 비롯한 각종 레지스터 값, 메모리 정보, 실행을 위해 열었던 파일이나 사용한 입출력장치 등 지금까지의 중간 정보를 백업해야 한다. 이러한 중간 정보, 즉 하나의 프로세스 수행을 재개하기 위해 기억해야 할 정보를 '컨텍스트'라 한다. 하나의 프로세스 컨텍스트는 해당 프로세스의 PCB에 표현되어 있다. 이처럼 기존 프로세스의 컨텍스트를 PCB에 백업하고, 새로운 프로세스 실행하기 위해 컨텍스트를 PCB로부터 복구하여 새로운 프로세스를 실행하는 것을 '컨텍스트 스위칭'이라고 한다.

-> 컨텍스트 스위칭이 너무 자주 일어나면 오버헤드가 발생할 수 있음!

 

🎯프로세스 메모리 영역

 

프로세스가 생성되면 커널영역에는 PCB가 생성되고, 사용자 영역에는 크게 코드 영역, 데이터 영역, 힙 영역, 스택 영역으로 나뉘어 저장된다.

• 코드 영역 : (=텍스트 영역) 기계로 이루어진 명령어가 저장된다. 코드 영역에는 데이터가 아닌 CPU가 실행할 명령어가 담겨 있기 때문에 쓰기가 금지되어 있다. -> 코드 영역은 읽기 전용 공간 (크기가 변하지 않음 -> 정적 할당 영역)
• 데이터 영역 : 프로그램이 실행되는 동안 유지할 데이터가 저장되는 공간. 전역 변수가 대표적. (크기가 변하지 않음 -> 정적 할당 영역)
• 힙 영역 : 프로그램을 만드는 사용자, 즉 프로그래머가 직접 할당할 수 있는 저장 공간. 프로그래밍 과정에서 힙 영역에 메모리 공간을 할당했다면 언젠가는 해당 영역을 반환해야 한다. 메모리 공간을 반환하지 않는다면 할당한 공간은 메모리 내에 계속 남아 메모리 낭비를 초래. (-> 메모리 누수) (동적 할당 영역) (메모리의 낮은 주소에 높은 주소로 할당되고)
• 스택 : 데이터를 일시적으로 저장하는 공간. 매개변수, 지역 변수. 일시적으로 저장할 데이터는 스택 영역에 PUSH되고 더이상 필요하지 않는 데이터는 POP. (동적 할당 영역) (메모리 높은 주소에서 낮은 주소로 할당됨)