Process와 Multi Process

Process

Process

💡 실행 파일이 메모리에 적재되어 CPU를 할당받아 실행되는 것 -> Program in execution

Memory

💡 CPU가 직접 접근할 수 있는 컴퓨터의 내부 기억장치

• Program이 CPU에서 실행되려면 해당 내용이 memory에 적재되어 있어야 함
• 각 프로세스마다 code, data, stack, heap 영역을 독립적으로 할당 받음

  영역	설명
  code	실행한 프로그램의 코드가 저장되는 메모리 영역
  data	프로그램의 전역변수와 static 변수가 저장되는 메모리 영역
  heap	프로그래머가 직접 공간을 할당/해제 하는 영역
  stack	함수 호출 시, 생성되는 지역변수와 매개 변수가 저장되는 임시 메모리 영역

PC(Program Counter) Register

💡 다음에 실행될 코드의 주소 값이 저장되어 있는 곳 in CPU

memory에 적재되어 있는 process code 영역의 명령어 중 다음 번 연산에서 읽어야 할 명령의 주소값을 가리킴
→ 해당 명령어를 읽어와서 CPU가 연산을 수행
⇒ Process!

Multi Process

• 병렬성: CPU core가 여러개 일 때, 각각의 core가 각각의 Process를 연산함으로써 Process가 동시에 실행되는 것 !
  → 잘 다뤄지지 않음!
• 동시성: CPU core가 1개 일 때, 여러 process를 짧은 시간동안 번갈아 가면서 연산하는 시분할 시스템으로 실행되는 것

MultiProcess

💡 2개 이상의 process가 CPU와 메모리를 공유하며 동시에 실행되는 것

• 하나의 CPU는 하나의 연산만 가능하지만, 짧은 시간 동안 번갈아 실행되기 때문에 여러프로그램이 동시에 실행되는 것 처럼 보임

시분할 시스템

• time sharing system
• CPU의 작업시간을 여러 프로세스들이 조금씩 나누어 쓰는 시스템

메모리 관리

• 여러 프로세스가 동시에 메모리에 적재된 경우, 운영체제는 process가 자신의 Memory영역만 접근할 수 있도록 관리

CPU의 연산

• PC Register가 가리키는 곳에 따라 process를 변경해가면서 명령어를 읽어들이고 연산을 진행

Context

💡 process가 현재 어떤 상태로 수행되고 있는지에 대한 총체적인 정보

• 이전에 어디까지 명령을 수행했고, register에는 어떤 값이 저장되어 있는지 저장

PCB(Process Control Block)

💡 context의 정보들이 저장되어 있는 곳

• 일반 사용자가 접근하지 못하도록 보호된 메모리 영역 안에 저장
• 저장되는 정보
  • Process Number
  • Process state
  • Program Counter, 레지스터
  • CPU 스케쥴링 정보, 우선순위
  • 메모리 정보

Context Switch

💡 한 프로세스에서 다른 프로세스로 CPU 제어권을 넘겨주는 것

• 이전의 프로세스 상태를 PCB에 저장하여 보관하고, 새로운 프로세스의 PCB를 읽어서 보관된 상태를 복구하는 작업

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🔗 출처: 인프런: 기출로 대비하는 개발자 전공면접