프로세스
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컴퓨터에서 실행되고 있는 프로그램
CPU의 스케쥴링의 대상이 되는 작업(Task)
프로세스는 프로그램으로부터 인스턴스화 된 것을 말한다.
예) 프로그램 : 크롬 프로그램(chrome.exe) 프로세스 : 크롬을 실행 - 프로세스가 실행
컴파일러가 컴파일 과정을 마치고 컴퓨터가 이해할 수 있는 기계어로 번역되어 실행될 수 있는 파일이 되는 것
전처리
소스 코드의 주석을 제거하고 #include등 헤더 파일을 병합하여 매크로를 치환
컴파일러
오류 처리, 코드 최적화 작업을 하며 어셈블리어로 변환
어셈블러
어셈블리어는 목적 코드(object code)로 변환
링커
프로그램 내에 있는 라이브러리 함수 또는 다른 파일과의 목적 코드를 결합하여 실행 파일을 생성(.exe 또는 .out과 같은 확장자를 가짐)
정적 라이브러리
프로그램 빌드 시 라이브러리가 제공하는 모든코드를 실행 파일에 넣는 방식
시스템 환경 등 의존도가 낮고 코드 중복 등 메모리 효율성이 떨어짐
동적 라이브러리
프로그램 실행 시 필요할 때만 DLL이라는 함수 정보를 통해 참조하는 방식
메모리 효율성에서의 장점과 외부 의존도가 높아지는 단점이 있음
생성(create)
프로세스가 생성된 상태
fork(), exec()함수를 통해 생성
PCB가 할당됨.
대기 상태(ready)
메모리 공간이 충분하면 메모리를 할당받고 아니면 아닌 상태로 대기하고 있으며 CPU 스케쥴러로부터 CPU 소유권이 넘어오기를 기다리는 상태
대기 중단 상태(ready suspended), 보류 대기
실행 상태(running)
CPU 소유권과 메모리를 할당받고 인스트럭션을 수행 중인 상태를 의미함.
CPU burst가 일어났다고 표현함.
중단 상태(blocked)
이벤트가 발생한 이후 기다리며 프로세스가 차단된 상태
I/O 디바이스에 의한 인터럽트로 이런 현상이 많이 발생함.
일시 중단 상태(blocked suspended), 보류 준비
대기 중단과 유사함.
중단된 상태에서 프로세스가 실행되려고 했지만 메모리 부족으로 일시 중단된 상태
스택
컴파일 시, 크기가 결정됨.
동적
함수가 함수를 재귀적으로 호출하면서 동적으로 크기가 늘어날 수 있는데, 이 떄 힙과 스택의 메모리 영역이 겹치면 안 되기 때문에 힙과 스택 사이의 공간을 비워놓음.
힙
동적 할당할 때 사용
동적
런타임 시 크기가 결정됨.
데이터 영역
정적인 특징을 가지는 프로그램이 종료되면 사라지는 변수가 들어있는 영역
BSS영역과 Data영역으로 나뉨.
BSS영역은 초기화되지 않은 변수가 0으로 초기화되어 저장됨.
Data영역은 0이 아닌 다른 값으로 할당된 변수들이 저장됨.
코드 영역
프로그램에 내장되어 있는 소스 코드가 들어가는 영역
정적
수정 불가능한 기계어로 저장되어 있음.
운영체제에서 프로세스에 대한 메타데이터를 저장한 데이터를 말함.
프로세스 제어 블록이라고도 함.
프로세스가 생성되면 운영체제는 해당 PCB를 생성함.
프로그램이 실행되면, 프로세스가 생성되고 프로세스 주소 값들이 메모리에 할당되며, 프로세스의 메타 데이터들이 PCB에 저장되어 관리됨. 프로세스의 중요한 정보를 포함하고 있기 때문에, 일반 사용자가 접근할 수 없도록 커널 스택 가장 앞부분에서 관리됨.
프로세스 A가 운영체제로부터 CPU를 할당받아 실행되다가 시간이 다 되어프로세스 B에 CPU사용을 양보하였을 때, 직전까지 실행되던프로세스 A의 정보(레지스터 값, 메모리 정보, 파일, 입출력 장치등)를 백업해야 함. 이러한 중간 정보들을문맥(Context)라고 함.
기존 프로세스의 문맥을 PCB에 백업하고, 새로운 프로세스를 실행하기 위해 문맥을 PCB로부터 복구하여 새로운 프로세스를 실행하는 것을 문맥 교환(context switching)이라고 함.
문맥교환이 자주 일어나면 프로세스는 그만큼 빨리 번갈아 가며 수행함에 따라, 프로세스들이 동시에 실행되는 것처럼 보인다. 하지만, 너무 자주 하면 오버헤드1가 발생할 수 있기 때문에 자주 일어나는것이 좋은 것만은 아니다.
오버헤드 : 오버헤드란 프로그램의 실행흐름에서 나타나는 현상중 하나로 예를 들어 , 프로그램의 실행흐름 도중에 동떨어진 위치의 코드를 실행시켜야 할 때 , 추가적으로 시간,메모리,자원이 사용되는 현상
캐시(Cache)에는 현재 실행중인 데이터가 들어있다.
컨텍스트 스위치(Context Switching)이 발생하면, 기존 캐시에 있는 데이터가 필요없어짐에 따라, 캐시를 비우는 캐시 클리어 과정을 겪는다.
그리고 다음 컨텍스트를 위한 캐시를 채우게 되는데 이러한 과정에서 캐시 미스(Cache miss)가 발생하게 된다.
캐시 미스가 계속 발생하고 메모리를 참조해 데이터를 계속해서 참조해야 하는 오버헤드를
캐시 미스 오버헤드(Cache Miss Overhead)라고 한다.
스레드는 스택 영역을 제외한 모든 메모리를 공유함에 따라, 비용이 더 적고 시간도 더 적게 걸림
동시에 두 가지 이상으 일을 수행할 수 있는 것을 말함.
하나 이상의 일을 병렬로 처리할 수 있으며, 특정 프로세스 중 일부에 문제가 발생되더라도 다른 프로세스를 이용해서 처리할 수 있음.
예) 웹 브라우저 브라우저 프로세스 렌더러 프로세스 플러그인 프로세스 GPU 프로세스
