[OS] 4. 프로세스 상태와 계층 구조 | 프로세스 생성 기법

1. 프로세스 상태

• 생성 상태
  • 이제 막 메모리에 적재되어 PCB를 할당 받은 상태
  • 준비가 완료되었다면 준비 상태로
• 준비 상태
  • 당장이라도 CPU를 할당 받아 실행할 수 있지만
  • 자신의 차례가 아니기에 기다리는 상태
  • 자신의 차례가 된다면 실행 상태로(= 디스패치)
• 실행 상태
  • CPU를 할당 받아 실행 중인 상태
  • 할당된 시간 모두 사용 시(타이머 인터럽트 발생 시) 준비 상태로
  • 실행 도중 입출력장치를 사용하면 입출력 작업이 끝날 때까지 대기 상태로
• 대기 상태
  • 프로세스가 실행 도중 입출력장치를 사용하는 경우
  • 입출력 작업은 CPU에 비해 느리기때문에 이 경우 대기 상태로 접어듬
  • 입출력 작업이 끝나면 (입출력 완료 인터럽트를 받으면) 준비 상태로
• 종료 상태
  • 프로세스가 종료된 상태
  • PCB, 프로세스의 메모리 영역 정리

 

2. 프로세스 계층 구조

• 프로세스 실행 도중 (시스템 호출을 통해) 다른 프로세스 생성 가능
  • 새 프로세스를 생성한 프로세스: 부모 프로세스
  • 부모 프로세스에 의해 생성된 프로세스: 자식 프로세스
• 부모 프로세스와 자식 프로세스는 별개의 프로세스이므로 각기 다른 PID를 가짐
• 일부 운영체제에서는 자식 프로세스 PCB에 부모 프로세스PID(PPID)를 명시하기도 함
• 자식 프로세스는 또 다른 자식 프로세스를 낳을 수 있고, 그 자식 프로세스는 또 다른 자식 프로세스를 낳을 수 있음… → 프로세스의 계층적인 구조 형성

 

3. 프로세스 생성 기법

• Q. 부모 프로세스는 자식 프로세스를 어떻게 만들어 내고, 자식 프로세스는 어떻게 자신만의 코드를 실행할까?
• A. 복제와 옷 갈아입기 
  • 부모 프로세스는 fork 시스템 호출을 통해 자신의 복사본을 자식 프로세스로 생성
  • 자식 프로세스는 exec 시스템 호출을 통해 자신의 메모리 공간을 다른 프로그램으로 교체
• fork 시스템 호출
  • 복사본(=자식 프로세스) 생성
  • 부모 프로세스의 자원 상속
• exec 시스템 호출
  • 메모리 공간을 새로운 프로그램으로 덮어쓰기
  • 코드/데이터 영역은 실행할 프로그램 내용으로 바뀌고 나머지 영역은 초기화

 

---

 

 

『혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제』 강의 내용을 기반으로 작성된 글입니다