프로세스 상태와 계층 구조

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!(디스 패치 라고도 함)

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 느리기에 이 경우 대기 상태로 접어듬
• 입출력 작업이 끝나면 (입출력 완료 인터럽트를 받으면) 준비 상태로!

종료 상태

• 프로세스가 종료된 상태
• PCB와 프로세스가 사용한 메모리 영역 정리

  

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프로세스 계층 구조

• 프로세스는 실행 도중 시스템 호출을 통해 다른 프로세스를 실행할 수 있다
• 이때 새 프로세스를 생성한 프로세스 : 부모 프로세스
• 부모 프로세스에 의해 생성된 프로세스 : 자식 프로세스부모 프로세스와 자식 프로세스는 별개의 프로세스이므로 각기 다른 PID(Process ID)를 가짐
  일부 운영체제에서는 자식 프로세스 PCB에 부모 프로세스 PID를 명시하기도 한다
  1. 사용자가 컴퓨터를 켠 순간에 생성된 최초 프로세스는 로그인 프로세스를 생성
  2. 로그인 프로세스는 사용자 인터페이스(bash 쉘) 프로세스를 자식 프로세스로 생성
  3. 사용자 인터페이스 프로세스는 Vim 프로세스를 생성

프로세스 생성 기법

부모 프로세스는 자식 프로세스를 어떻게 만들어 내고,
자식 프로세스는 어떻게 자신만의 코드를 메모리에 적재해서 실행할까?

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

• 자신의 메모리 공간을 새로운 프로그램으로 덮어쓴다
• 코드/데이터 영역은 실행할 프로그램 내용으로 바뀌고 나머지 영역은 초기화