[운영체제] 3. 프로세스 관리 (3) - 생성, 종료

키워드

프로세스 생성, 프로세스 종료

 

프로세스 생성

• 직접 생성하지 않고 운영체제를 통해 생성한다. (시스템 콜)
• 부모 프로세스가 자식 프로세스 생성(복제 생성)
  • 복제? -> 프로세스의 문맥을 모두 복제.
    즉, 부모 프로세스의 주소 공간(메모리)인 code, data, stack을 그대로 복사해서
    자식 프로세스를 만듦
    또한, 부모 프로세스의 cpu 문맥(인스트럭션을 어디까지 수행했는가)을 나타내는 레지스터인 
    PC(Program Counter) 레지스터도 부모 것 그대로 복제
• 프로세스의 트리(계층 구조) 형성
• 프로세스는 자원을 필요로 함
  
  • 운영체제로부터 받음
  • 부모와 공유
• 자원의 공유
  • 부모와 자식이 모든 자원을 공유하는 모델
    • 리눅스나 일부 모델에선 자식 프로세스 생성 시
      카피 전에 공유할 수 있는 건 일단 공유해봄
    • 내용이 바뀌어서(값, 함수 호출이 달라지면서) 각자의 길을 가게되면
      그제서야 공유하던 메모리 공간의 일부를 카피해서 자식이 따로 갖게됨
    • 이러한 기법을 Copy-On-Write(COW) 라고 부른다.(write 발생 시 copy한다는 뜻)
  • 일부를 공유하는 모델
  • 전혀 공유하지 않는 모델
    • 부모와 자식은 별도의 프로세스라 CPU를 서로 얻으려 경쟁하기 때문에 
      자원을 공유하지 않는 모델이 일반적
• 수행(Execution)
  • 부모와 자식은 공존하며 수행되는 모델
  • 자식이 종료(terminate)될 때까지 부모가 기다리는(wait) 모델

 

주소 공간(Address space)

1. 자식은 부모의 공간을 복사(binary and OS data)
   -> fork()
2. 자식은 그 공간에 새로운 프로그램을 올림
   -> exec()

 

유닉스의 예

• 1단계: fork() 시스템 콜이 새로운 프로세스 생성
  • 부모를 그대로 복사(OS data except PID + binary)
  • 주소 공간 할당
• 2단계: fork 다음에 이어지는 exec() 시스템 콜을 통해 새로운 프로그램을 메모리에 올림
• fork() 하여 새 프로세스 생성 후 exec() 을 하지 않을 수도 있고
• 새 프로세스를 생성하지 않고 현재 프로세스를 exec()할 수도 있다.

 

프로세스 종료

• 프로세스가 마지막 명령 수행 후 운영체제에게 이를 알림(exit) - 자발적 종료
  • 자식이 부모에게 output data를 보냄(via wait)
  • 프로세스의 각종 자원들이 운영체제에게 반납됨
• 부모 프로세스가 자식의 수행을 종료시킴(abort) - 비자발적 종료
  • 자식이 할당 자원의 한계치를 넘어섬
  • 자식에게 할당된 태스크가 더 이상 필요하지 않음
  • 부모가 종료(exit)되는 경우
    • 운영체제는 부모 프로세스가 종료하는 경우 자식이 더 이상 수행되도록 두지 않는다.
    • 단계적인 종료