[OS]운영체제_7

프로세스의 생성과 종료

프로세스 생성

• 프로세스는 프로세스에 의해 만들어진다.(부모,자식,프로세스트리)
• OS가 제일 첫번째 프로세스를 만듬(ex. init > 이 자식들을 만듬)
• Process Identifier (PID) : 프로세스 고유 번호(유니크함)
  • PPID(부모번호)
• 프로세스 생성
  • fork() system call – 부모 프로세스 복사
  • exec() – 실행파일을 메모리로 가져오기

프로세스 종료

• exit() system call
• 해당 프로세스가 가졌던 모든 자원(메모리 , 파일등..) 모두 회수후 OS로

쓰레드

• 프로그램 내부의 흐름, 맥

• 다중쓰레드(Multithreads)
  • 한 프로그램에 2개 이상의 맥
  • 맥이 빠른시간간격으로 스위칭된다. => 여러맥이 동시실행되는것처럼 보임
  • 예) Web browser (화면 출력 쓰레드 + 데이터 읽어오는 쓰레드)
  • 예) Word processor (화면 출력 쓰레드 + 키보드 입력받는 쓰레드 + 철자/문법 오류확인쓰레드)
• Context Switch되는 단위가 쓰레드단위다.
• 쓰레드 구조
  • 프로세스의 메모리 공간 공유(code, data)
  • 프로세스의 자원 공유(file, i/o)
  • 비공유: 개별적인 PC,SP,registers , stack
  • 하나의 프로그램은 code,data, stack 3가지로 구성
• 자바쓰레드
  • 모든 프로그램은 처음부터 1개의 쓰레드는 갖고 있다 (main)
  • 주요 메소드(java.lang.Thread)
    • public void run() // 새로운 맥이 흐르는 곳 (치환)
    • void start() // 쓰레드 시작 요청
    • void join() // 쓰레드가 마치기를 기다림
    • static void sleep() // 쓰레드 멈추기
• 프로세스 동기화
  • Independent Process : 독립적인 프로세스.다른 프로세스에 영향을 미치지않음
  • Cooperating Process : 협력적인 프로세스.다른 프로세스에 대해서 영향을 미치거나 받음
  • 프로세스간 통신 : 전자우편 , 파일전송
  • 프로세스간 자원 공유: 메모리 상의 자료들, 데이터베이스 등
  • 서로간의 영향을 주고받는 프로세스들간에 순서를 잘지어서 데이터의 일관성 유지
  • EX)은행계좌문제
    • 부모님은 은행계좌에 입금; 자녀는 출금
    • 입금(deposit)과 출금(withdraw) 은 독립적으로 일어난다.
    • 입 출금 동작에서 공통변수에대해 동시에 업데이트하면 문제가생김 (임계구역문제)
• 임계구역 문제
  • 다중쓰레드의 시스템에서 일어난다.
  • 공통적으로 사용(DB , File등)하는 업데이트하는구간 => Critical section
  • 해결책
    • Mutual exclusion (상호베타) : 공통변수에 한 쓰레드만 진입
    • Progress (진행) : 진입 결정은 유한시간내
    • Bounded waiting (유한대기): 어느 쓰레드라도 유한 시간 내
• 프로세스/쓰레드 동기화
  • 임계구역 문제 해결(틀린 결과가 나오지 않도록)
  • 프로세스 실행순서 제어(원하는대로)
• O/S가 하는일중 Process Management (cpu 스케쥴링 , 동기화)가 중요하다.

동기화 도구

• 세마포(Semaphores)
  • 동기화 문제해결을위한 소프트웨어 툴
  • 내부구조 : 정수형 변수 + 두개의 동작(P, V)
  • 동작 : P: Proberen (test) → acquire() , V: Verhogen (increment) → release()
  • Ready Que > cpu > IO QUEUE> Ready Que > cpu >terminate
  • 세마포도 IO처럼 큐를 가지고 있으며, 조건을 만족하면 세마포 큐에 넣어줘서 해당 쓰레드가 못하게 블락한다.

    void acquire() {
    value--;
    if (value < 0) {
    add this process/thread to list;
    block;
        }
    }
    void release() {
    value++;
    if (value <= 0) {
    remove a process P from list;
    wakeup P;
        }
    }

• 일반적사용
  • Mutual exclusion : acquire(),release()를 이용하여 공통된 자원에서 하나의 쓰레드만 작동하게 한다.