2.Process Description and Control-Definition of a Process, Process States Model

 Definition of a Process and its States

 Process States Model

 Process Control Block

 Process Context

 Process Control : Creation

 Process Control : Process Switch

 Process Control : Termination, Communication

 

 Definition of a Process and its States

What is a Process?

Definition

 A program in execution-실행 중인 프로그램. exe는 실행가능한 프로그램일 뿐. 클릭해서 실행시켜야 프로세스가 만들어짐.

 An instance of a program running on a computer 컴퓨터에서 실행 중인 프로그램의 변수. 

 The entity that can be assigned to and executed on a processor 프로세서에서 할당되고 실행될 수 있는 엔티티.

 

특징 

 the execution of a sequence of instructions, 인스트럭션들의 연속들로 구성되어 실행

 a current state, and 현상태

 an associated set of system instructions 시스템 인스트럭션들에 대한 관련 집합.

 

Consists of 3 components -> 실행가능한 프로그램, 데이터, 콘텍스트로 구성되어 있다. 

 An executable program (code, or text)

 Data used in the program

 Execution context of the program

 

Process States

 Trace of process : sequence of instruction that execute for a process-> 프로세스에 대해 실행되는 명령어 시퀀스

 Dispatcher (a kernel function) switches the processor from one process to another : 프로세스에 cpu를 배정하고 실행하게끔 한다.

 

Two-State Process Model

: Running or Not Running.

 

 

Reasons for Process Creation 프로세스들이 생성되는 이유.

 Created by OS to provide a service (운영 체제는 사용자가 기다릴 필요 없이(예: 인쇄 제어 프로세스) 사용자 프로그램을 대신하여 기능을 수행하는 프로세스를 만들 수 있습니다.)

 Created by an existing process -> 유저 프로그램이 os에 자식 프로세스를 만들어달라고 요청할 수 있습니다. 

 Created by user command -> foreground 혹은 backgrond 모드로 프로그램이 실행됩니다.

 

Reasons for Process Termination 프로세스가 종료되는 이유. 

 Normal completion->마지막 instruction까지 정상적으로 실행되고 종료.

 Protection error -> 프로세스가 접근해서는 안되는 메모리나 프로세스 등에 접근할 때. 

 Parent request -> 부모 프로세스의 요청에 의해서. 

 Arithmetic error, I/O failure, Invalid instruction, etc.

 

Process States Model

 

Not-running Processes

 Ready state 

-Ready to execute

-Waiting for the processor to dispatch

 Blocked state (= wait state, sleep state) : cpu를 줘도 실행 못할 상태일 수 있다. 막무가내로 오래 기다렸으니 주는 것은 없다. 

- Waiting for some event to occur (e.g. I/O completion)

 

Five-State Process Model

레디 상태에서, 스케쥴러가 하나를 골라 러닝 상태로 보냅니다. 이를 디스패치라고 합니다. 러닝 상태의 프로세스는 인스트럭션을 처리합니다. 러닝 상태에서 타임아웃이 되면, 타임 슬라이스가 다 되었다는 뜻으로 레디 상태로 돌아갑니다. 러닝에서 블록으로 간다면, 입출력을 해야 할 때 보내며, 끝날 때까지 블록 상태로 두는데, 여기서 깨어나면 레디로 들어갑니다. 프로세스가 할 일 다 끝내고 exit kill을 하면 좀비상태로 넘어갑니다.

 

싱글 블록 큐.

멀티 블록 큐

멀티 블록 큐에서는 큐를 이벤트 종류에 따라 따로 줍니다. 이렇게 나누게 되면 운영체제의 실행 능력이 빨라집니다.

 

Suspended Processes 보조 기억장치로 옮기고, 입출력이 끝날 때까지 기다리라고 하는 상태.

A process becomes suspend state when it is swapped to disk 프로세스가 디스크로 넘어가면 서스펜디드 상태가 됩니다. [빈 공간을 확보하기 위해] 보조 기억장치로 넘어갑니다.

- User context of a process is moved from main memory to hard disk : 프로세스의 사용자 컨텍스트가 기본 메모리에서 하드 디스크로 이동됩니다

 

Two new states

 Blocked/Suspend (suspended block): blocked state in hard disk 이미 메인메모리에서 블록된 상태로 있던 프로세스.

 Ready/Suspend (suspended ready) : ready state in hard disk