참고

Process Creation

<aside> 💡 NOTE

부모 프로세스가 자식 프로세스 생성( 복제 생성 )
운영체제로부터 자원을 받는다.
주소공간(Address space) : 자식은 부모의 공간을 복사한다.
자식은 그 공간에 새로운 프로그램을 올린다.
모델 ( 부모 자식이 모든 자원을 공유하는 모델, 일부를 공유하는 모델, 전혀 공유하지 않는 모델 )
- 같은 것을 카피하거나 할때 똑같은 것이라면 공유하도록 해서 효율성 up
UNIX 예
- fork() : 시스템 콜이 새로운 프로세스를 생성( 부모를 그대로 복사, 주소 공간 할당)
- exec() : 시스템 콜을 통해 새로운 프로그램을 메모리에 올린다.
- exit() : 프로세스를 종료(자식이 부모에게 output data를 보낸다.(wait 시스템 콜 경유)(자발적 종료)
- abort() : 자원의 할당치를 넘어선 실행시 종료, 자식 task가 할일이 없을 경우, 부모가 먼저 exit() 된 경우 (강제 종료)

</aside>

Process Management2

<aside> 💡 NOTE

java에서는 시스템콜을 할수없다. 따라서 JNI라는 것을 이용해서 시스템 콜을 하며 단계는 다음과 같다. JVM → JNI → 시스템 콜 → 커널 → 디스크 컨트롤러 → 커널 버퍼 복사→ JVM 버퍼 복사 java가 느리다는 이유도 여기서 나온다. 해결방법으로 NIO(new Input Output)이 등장했다.

IO과정에서 유저 영역은 커널 영역을 거치면서 버퍼와 복사 과정이 추가된다.

예시 1) 비디오 카드(모니터) - 커널 영역의 버퍼로 데이터를 이동하는 것은 DMA(direct memory access) 기술을 통해 cpu자원이 필요없다. 하지만 커널 → 프로세스 영역으로 이동은 cpu가 반드시 개입해야한다. 따라서 JVM 내 버퍼로 복사해 오는 것이 아닌 커널 영역에 버퍼의 데이터를 직접 사용할 수 있다면 cpu 자원낭비를 막을 수 있다.

예시 2) 디스크(HDD, SSD) → 커널 영역으로 데이터를 복사해오는 동안 JVM으로 바로 복사되지 않고 커널 영역에 내 버퍼가 찰때까지 블로킹 된다. 그리고 버퍼에 가득 찼을때 JVM으로 데이터를 전송한다. 참고 : https://internet-craft.tistory.com/94

Copy-On-Write
- write가 발생하기 전까지는 부모와 자식이 자원을 공유하다가
- write가 발생하면 별개의 메모리를 카피해서 만든다.

fork()를 통한 시스템 콜

main()
{
	int pid;
	pid = fork()
	if (pid == 0) // 이때부터 자식이 가져간다(부모님 양수(자식의 pid), 자식은 0 가진다)
		print("hello I am children")
	else if (pid >0)
		print("hello I am parent")
}

exec()를 통한 시스템 콜

main()
{
	int pid;
	pid = fork();
	if (pid == 0)
		print("Hello I am child I am run date") // date라는 메서드
		execlp("/bin/date","/bin/date",(char *)0);
	else if (pid > 0)
		print("Hello I am parent")
}

wait()를 통한 시스템 콜
- 커널은 child가 종료되기 전까지 부모 process를 sleep시킨다.(block)
- child가 종료되면 커널은 부모 process를 깨운다.(ready 상태)
exit()
- 자발적인 종료 - 마지막 statement를 수행 후 종료
- 비 자발적인 종료 - 부모가 자식을 강제 종료, kill, break 친경우, 부모가 종료된 경우 </aside>

프로세스 간 협력

<aside> ✍️ NOTE

독립적 프로세스(Independent) 따라서 프로세스 간 정보를 주기 위해서 IPC를 이용합니다.

협력이 필요할 때 매커니즘 : IPC(Inter Process Communication)
- 메시지를 전달하는 방법
  - 커널을 통해 메시지 전달
- 주소 공간을 공유하는 방법
  - shared memory : 서로 다른 프로세스 간에도 일부 주소 공간을 공유하게 하는 매커니즘
메시지 전달

이름을 명시(direct communication)

이름 명시x (Indirect communication)
- 둘다 커널을 통해 전달하는 방법이다.
- 메일 박스를 통해 받느냐, 이름 통해 받느냐 차이이다.

</aside>

CPU 스케줄링

<aside> ✍️ NOTE

CPU and I/O Bursts in Program Execution

cpu 와 I/O 사용을 번갈아가며 수행처리한다.
Program 마다 다르겠지만 사람이 수행하는 업무에 우선순위를 조금 더 준다.

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I/O-bound process : CPU 계산 시간보다 I/O에 많은 시간을 필요한 job
CPU-bound process : 계산위주 job
CPU-scheduler : CPU안의 기능을 처리하는 역할을 하는 운영체제 커널 코드(하드웨어가 아니다)
Dispatcher : CPU 제어권을 CPU 스케줄러에 의해 선택된 프로세스에 넘긴다.

</aside>

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CPU 로드를 보면 빨강은 CPU가 커널 영역의 일을 했다는 것을 표시하고 하늘 색은 CPU가 커널 이외의 영역, 즉 사용자 영역의 작업을 했다는 것을 의미합니다.

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