1. 프로세스 스케줄링

1. 프로세스 문맥 (context)

1. Context Swtiching (문맥교환)

• CPU 스케줄링 시, CPU를 한 프로세스에서 다른 프로세스로 넘겨주는 과정

• Block 상태가 되는 프로세스의 정보를 커널의 PCB에 저장해둔다.

• 프로세스를 다시 실행할 때 정확한 문맥에서 실행하기 위함

• cf) System call이나 interrupt 발생 시 다른 프로세스로 cpu가 넘어가지 않는다면 문맥교환이 일어나지는 않는다. (CPU제어권이 넘어가는 상황에서 문맥교환 발생)

• Cotext : 현재 시점에 프로그램이 무슨 일을 하고 있는지를 알려주는 것

  • 현재 기계어의 어디까지 실행했고, 메모리에 어떤 내용을 담고 있는가(code, data, stack), cpu레지스터(PC등)에 어떤 값을 담아놓았는가(CPU얼마나 썼는지)

2. Context switching의 Cost

• Cost
  • Cache 초기화
  • Memory Mapping 초기화
  • 메모리 접근을 위해 Kernel은 항상 실행되어야 한다.
  • ⇒ 잦은 문맥교환은 성능 저하를 가져온다.
• 시간할당량과의 관계 (Timer)
  • 시간 할당량이 작음
    • 인터럽트, 문맥교환 증가 → 오버헤드 증가
    • 여러 개의 프로세스가 동시에 수행되는 느낌
  • 시간 할댱량이 커짐
    • 인터럽트, 문맥교환 감소 → 오버헤드 감소
    • 여러 개의 프로세스가 동시에 수행되는 느낌 XX
• Process VS Thread 문맥교환
  • Thread는 stack을 제외한 모든 메모리를 공유하기 때문에 문맥 교환 cost가 process보다 훨씬 적다.

2. PCB(Process Controll Block)

: 운영체제 커널이 프로세스들을 관리하기 위해 프로세스 당 유지하는 정보

• 구성
  • OS가 관리상 사용하는 정보
    • Process State(Ready, Running, Blocked...), Process Id, Scheduling information, Priority(큐에서 어떤 것을 우선으로 CPU줄 것인가)
  • CPU 수행 관련 하드웨어 값
    • PC, CPU Registers(accumulator, index register, stack pointers, general purpose 등)
  • 메모리 관련
    • code, data(ready queue정보들), stack의 위치 정보
  • 그외
    • Owner(계정정보), 기억장치 관리 정보, 입출력 정보, 파일 관련 정보
• 프로세스가 생성되면 해당 PCB가 생성되고, 프로세스 완료 시 제거된다.