2-2] 프로세스와 스레드: 프로세스 상태와 계층 구조

프로세스 상태
생성 상태
준비 상태
실행 상태
대기 상태
종료 상태

생성 상태
이제 막 메모리에 적재되어 PCB를 할당받은 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 느리기에 이 경우 대기 상태로 접어듦
입출력 작업이 끝나면 (입출력 완료 인터럽트를 받으면) 준비 상태로

종료 상태
프로세스가 종료된 상태
PCB, 프로세스의 메모리 영역 정리

 

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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 프로세스 PID(PPID)를 명시하기도

프로세스 생성 기법
fork(복제)와 exec(옷 갈아입기)를 통해 프로세스가 생성된다
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

+ fork된 이후에 exec 시스템 호출을 하지 않는 경우는
똑같은 프로세스가 병행 실행되는 구조라 할 수 있다