[OS] 프로세스 상태 모델과 PCB (Process State Model & Process Control Block)
목차
1. 프로세스 상태 모델
5 State Process Model
Running or Not Running (Ready State + Blocked State)
프로세스가 실행중이지 않을 경우 (Not Running) 두 가지 상태로 분류할 수 있다.
준비 상태 : 프로세서가 주어진 경우 실행 가능한 상태 (Multi Processing에서 Time Out등으로 후순위로 밀려나간 경우 등)
블럭 상태 : 프로세서가 주어져도 실행되지 못하는 상태. I/O 등의 이벤트를 기다리는 상태들. 이벤트가 완료되면 Running State로 돌아가는 것이 아닌 Ready State로 넘어가 Ready queue에서 순서를 기다린다.
결론적으로 Ready queue, Blocked queue의 두 가지 큐가 존재한다.
블럭 상태로 편입되는 경우가 다양한데, 원인에 따라 개별적인 Blocked queue를 두고 보관하면 더 효율적인 프로세스 관리가 가능하다. (Multiple Blocked Queue)
2. 서스펜디드 프로세스(Suspended Process)
SuspendedState? 메인 메모리에 보조기억장치로 밀려나간 프로세스. 블럭 상태에서 밀려나간 경우 Suspended Blocked State, 준비 상태에서 밀려나간 경우 Suspended Ready State로 분류한다.
왜 필요한가? 메인 메모리 내의 모든 프로세스가 입출력 이벤트 등의 이유로 Blocked State로 빠져버리는 경우, CPU는 입출력이 들어올 때 까지 대기하여 효율이 떨어지게 된다. 따라서 입출력을 대기하고 있는 프로세스를 보조기억장치(HDD, SSD)로 이동(Swap)시키는 것이다. 그렇게 불필요하게 메인 메모리를 차지하는 프로세스들을 정리하여 프로세스 처리 공간을 확보하는 것이다.
디버깅 등을 목적으로 명시적으로 Swap하는 경우도 있다.
정해진 시간에 실행되는 프로그램들은 임의로 Swapping하여 시간에 맞춰 메인 메모리로 호출하여 실행하기도 한다.
Suspended State가 추가된 프로세스 상태도
3. PCB (Process Control Block)
프로세스 자체에 대한 정보를 저장하는 자료구조.각 프로세스마다 하나씩 존재한다.
사용자는 의식하지 못하지만, 운영체제가 프로세스를 생성한 후에 관리해야 하는 정보를 메인 메모리 공간 내에 저장한다.
Contain Attributes
프로세스 식별자 (Identifier) : 0부터 1씩 증가되는 정수값을 할당.
상태 (State)
우선순위 (Priority)
중단점 (Program Counter) : 기타 레지스터 값을 저장
주소값 (Memory Pointer)
입출력 장치 정보
자원 통계 정보
통신 정보
Process Descriptor
리눅스 환경에서의 PCB를 뜻한다.
원활한 공유를 위해 Task Struct 하위에 여러 개의 Struct로 분리하여 관리한다.
