프로세스의 상태

✏️ 프로세스의 상태

프로세스의 상태는 여러 가지 상태 값을 갖습니다.

프로세스의 상태

생성 상태

생성 상태(create)는 프로세스가 생성된 상태를 의미하며 fork()를 사용하여 프로세스를 복제하고, exec()로 다른 프로그램을 로드하여 실행할 수 있으며, 각 프로세스의 중요한 정보는 PCB에 저장됩니다.

💡 fork()

fork()는 UNIX 및 UNIX 계열의 운영체제에서 제공하는 시스템 콜입니다. fork() 함수를 호출하면 현재 실행 중인 프로세스(부모 프로세스)의 복사본(자식 프로세스)이 생성됩니다. 이때, 부모 프로세스와 자식 프로세스는 메모리 공간을 공유하지 않습니다.

 

fork() 함수의 반환 값은 부모 프로세스에서는 자식 프로세스의 PID(Process ID)이고, 자식 프로세스에서는 0입니다.

💡 exec()

exec()는 실제로는 여러 함수(execl(), execp(), execv(), execvp())들의 모음입니다. exec() 함수군은 현재 프로세스의 메모리 공간에 새로운 프로그램을 로드하고 실행합니다. 이는 현재 실행 중인 프로세스의 이미지를 새로운 프로세스 이미지로 대체하는 것을 의미합니다.

 

예를 들어, 부모 프로세스가 fork()를 사용하여 자식 프로세스를 생성한 후, 자식 프로세스에서 exec() 함수를 호출하면 자식 프로세스는 완전히 다른 프로그램으로 변환됩니다.

💡 PCB

PCB(Process Control Block)는 운영체제의 중요한 데이터 구조로서, 특정 프로세스에 대한 중요한 정보를 저장합니다.

PCB에 저장되는 정보는 아래와 같습니다.

• 프로세스의 상태(실행 중, 준비 상태, 대기 상태 등)
• 프로세스의 우선 순위
• CPU 레지스터 값
• 메모리 관리 정보(페이지 테이블, 세그먼트 테이블 등)
• I/O 상태 정보
• 프로세스 번호 (PID)

프로세스가 CPU를 사용하게 될 때, 해당 프로세스의 PCB는 이를 지원하도록 정보를 제공하며, 프로세스가 CPU 사용을 중단할 때 현재 상태를 PCB에 저장하여 후에 이어서 실행할 수 있도록 합니다.

 

대기 상태

대기 상태(ready)는 메모리 공간이 충분하면 메모리를 할당받고 아니면 아닌 상태로 대기하고 있으며 CPU 스케줄러로부터 CPU 소유권이 넘어오기를 기다리는 상태입니다.

 

대기 중단 상태

대기 중단 상태(ready suspended)는 메모리 부족으로 일시 중단된 상태입니다.

 

실행 상태

실행 상태(running)는 CPU 소유권과 메모리를 할당받고 인스트럭션을 수행 중인 상태를 의미합니다. 이를 CPU burst가 일어났다고도 표현합니다.

 

중단 상태

중단 상태(blocked)는 어떤 이벤트가 발생한 이후 기다리며 프로세스가 차단된 상태입니다. I/O 디바이스에 의한 인터럽트로 이런 현상이 많이 발생하기도 합니다.

💡 인터럽트

인터럽트(Interrupt)는 컴퓨터에서 프로세스나 운영체제가 수행 중인 작업을 일시적으로 중단하게 만드는 신호나 알림입니다.

 

일시 중단 상태

일시 중단 상태(blocked suspended)는 대기 중단과 유사합니다. 중단된 상태에서 프로세스가 실행되려고 했지만 메모리 부족으로 일시 중단된 상태입니다.

 

종료 상태

종료 상태(terminated)는 메모리와 CPU 소유권을 모두 놓고 가는 상태를 말합니다. 종료는 자연스럽게 종료되는 것도 있지만 부모 프로세스가 자식 프로세스를 강제시키는 비자발적 종료로 종료되는 것도 있습니다.

 

자식 프로세스에 할당된 자원의 한계치를 넘어서거나 부모 프로세스가 종료되거나 사용자가 process.kill 등 여러 명령어로 프로세스를 종료할 때 발생합니다.