# 09. 프로세스 관리

 

 

 

# 프로세스 관리

 

+ 프로세스 생성 (Process Creation)

- 부모 프로세스(Parent process)가 자식 프로세스(children process) 생성

: 커널을 통해서 자식을 복제해달라고 요청해야 함

?자식을 만드려면 사용자프로세스의 자격으로는 접근할 수 없는 영역이 있기 때문

- 프로세스의 트리(계층 구조) 형성

- 프로세스는 자원을 필요로 함

 운영체제로부터 받는다

 부모와 공유한다

- 자원의 공유

 부모와 자식이 자원을 공유하는 모델 : 물리적인 공간은 한정적이므로 똑같은 데이터가 올라가 있으면 비효율적이므로 공유를 하여 사용하도록 한다.

 공유하지 않는 모델 _이게 기본형 :경쟁하는 관계가 기본

 

프로그램 카운터는 무조건 복제해서 따로 쓴다. 원칙적으로는 서로 독립적인 프로세스이므로

COW (copy-on-write)_뜻 찾기

 

- 수행 (Execution)

 부모와 자식은 공존하며 수행되는 모델

 자식이 종료(terminate)될 때까지 부모가 기다리는(wait) 모델

 

+ 프로세스 생성 (Process Creation)

- 주소 공간 (Address space)

 자식은 부모의 공간을 복사함 (binary and OS data)

 자식은 그 공간에 새로운 프로그램을 올림

- 유닉스의 예

 fork () 시스템 콜이 새로운 프로세스를 생성

• 부모를 그대로 복사 (OS data except PID + binary)

• 주소 공간 할당

 fork 다음에 이어지는 exec() 시스템 콜을 통해 새로운 프로그램을 메모리에 올림

 

+ 프로세스 종료 (Process Termination)

- 프로세스가 마지막 명령을 수행한 후 OS에 이를 알려줌 (exit)

 자식이 부모에게 output data를 보냄 (via wait).

 프로세스의 각종 자원들이 운영체제에게 반납됨

- 부모 프로세스가 자식의 수행을 종료시킴 (abort) _강제종료

 자식이 할당 자원의 한계치를 넘어섬

 자식에게 할당된 태스크가 더 이상 필요하지 않음

 부모가 종료(exit)하는 경우

• OS는 부모 프로세스가 종료하는 경우 자식이 더이상 수행되도록 두지 않는다

• 단계적인 종료

 

 

+ fork() 시스템 콜 : 프로세스를 생성할 때 사용함

- A process is created by the fork() system call.

 creates a new address space that is a duplicate of the caller.

자식은 부모 프로세스가 자신을 fork한 시점까지의 모든 (부모의) 기록을 그대로 가지고 태어나 그 시점 후부터 독립적으로 실행된다. 즉 fork된 시점 이전의 명령어는 이미 수행한 것으로 간주해 실행하지 않는다는 뜻!

int main()

{ int pid;

pid = fork();

if (pid == 0) /* this is child */

printf(“\n Hello, I am child!\n”);

else if (pid >0) /* this is parent */

printf(“\n Hello, I am parent!\n”);

}

둘은 같은 모습이기 때문에 차이를 주기 위해 부모 프로세스는 fork()의 return값으로 자식의 ProcessID를 출력하고 자식은 0을 출력한다.

 

29:00

+ exec() 시스템 콜

A process can execute a different program by the exec() system call.

 replaces the memory image of the caller with a new program.

int main()

{ int pid;

pid = fork();

if (pid == 0) { /* this is child */

printf(“\n Hello, I am child! Now I’ll run date \n”);

execlp(“/bin/date”, “/bin/date”, (char *) 0);

}

else if (pid > 0) /* this is parent */

printf(“\n Hello, I am parent!\n”);

}

 

+ wait() 시스템 콜

프로세스 A가 wait() 시스템 콜을 호출하면

 커널은 child가 종료될 때까지 프로세스 A를 sleep시킨다 (block 상태)

 Child process가 종료되면 커널은 프로세스 A를 깨운다 (ready 상태)

 

 

+ exit() 시스템 콜

- 프로세스의 종료

 자발적 종료

• 마지막 statement 수행 후 exit() 시스템 콜을 통해

• 프로그램에 명시적으로 적어주지 않아도 main 함수가 리턴되는 위치에 컴파일러가 넣어줌

 비자발적 종료

• 부모 프로세스가 자식 프로세스를 강제 종료시킴

– 자식 프로세스가 한계치를 넘어서는 자원 요청

– 자식에게 할당된 태스크가 더 이상 필요하지 않음

• 키보드로 kill, break 등을 친 경우

• 부모가 종료하는 경우

– 부모 프로세스가 종료하기 전에 자식들이 먼저 종료됨

 

 

프로세스와 관련한 시스템 콜

fork() create a child (copy)

exec() overlay new image

wait() sleep until child is done

exit() frees all the resources, notify parent

프로세스 간 협력

독립적 프로세스(Independent process)

 프로세스는 각자의 주소 공간을 가지고 수행되므로 원칙적으로 하나의 프

로세스는 다른 프로세스의 수행에 영향을 미치지 못함

협력 프로세스(Cooperating process)

 프로세스 협력 메커니즘을 통해 하나의 프로세스가 다른 프로세스의 수행에

영향을 미칠 수 있음

프로세스 간 협력 메커니즘(IPC: Interprocess Communication)

 메시지를 전달하는 방법

• message passing: 커널을 통해 메시지 전달

 주소 공간을 공유하는 방법

• shared memory: 서로 다른 프로세스 간에도 일부 주소 공간을 공유

하게 하는 shared memory 메커니즘이 있음

 

Message Passing

Message system

 프로세스 사이에 공유 변수(shared variable)를 일체 사용하

지 않고 통신하는 시스템

Direct Communication

 통신하려는 프로세스의 이름을 명시적으로 표시

Indirect Communication

 mailbox (또는 port)를 통해 메시지를 간접 전달

Process P Process Q

Send (Q, message) Receive (P, message)

Process P Process Q Mailbox

M

Send (M, message) Receive (M, message)