[KOCW 반효경 교수님 운영체제 강의] 프로세스 관리 2

KOCW 이화여대 반효경 교수님의 2014년 운영체제 강의를 듣고 정리한 내용입니다.

프로세스 관리 2

Copy-on-write (cow)

• write가 발생했을 때 그 때 copy하겠다.
  • write: 원래있던 내용을 바꾸는 것
  • copy: 부모의 code, data, stack 복사
  • write가 발생하기 전까지는 부모 자원 공유

 

 

fork() 시스템콜

int main()
{
	int pid;
  pid = fork();
  if (pid == 0)  /* this is child */
    	printf("\n Hello, I am child!\n");
  else if (pid > 0) /* this is parent */
    	printf("\n Hello, I am parent!\n");
}

• fork() : 자식 만들어짐!
  • 자식에서는 fork()를 실행한 그 이후 시점부터 실행됨!
  • 부모의 context가 복사되므로 program counter 값도 복사되니까!

 

 

exec() 시스템콜

int main()
{
	int pid;
  pid = fork();
  if (pid == 0) { /* this is child */
    	printf("\n Hello, I am child! Now I'll run date \n");
    	execlp("/bin/date", "/bin/date", (char *)0);
  }  
  else if (pid > 0) /* this is parent */
    	printf("\n Hello, I am parent!\n");
}

• execlp
  • exec 시스템 콜을 함
  • 이전의 기억을 지우고 새로운 프로그램으로 덮어씌워짐
  • 새로운 프로그램의 시작 부분부터 실행됨
  • 다시 돌아갈 수 없음 (새로운 프로그램 실행 다 하면 수행 끝!)

 

int main() {
	printf("\n Hello, I am child! Now I'll run date \n");
  execlp("/bin/date", "/bin/date", (char *)0);
  printf("\n Hello, I am parent!\n"); // 이 코드는 실행 불가능!!!!!!!!!
}

• fork() 안하고 exec()
• execlp(" ", " ", ~~~~, (char *) 0);
  • 프로그램 이름 두번, 전달할 argument (""로 구분), 마지막엔 (char*)0

 

int main() {
	printf("1");
  execlp("echo", "echo", "hello", "3", (char *)0);
  printf("2");
}

• 출력
  • 1
  • hello 3

 

 

 

wait() 시스템 콜

• 프로세스 A가 wait() 시스템 콜을 호출하면
  • 커널은 child가 종료될 때까지 프로세스 A를 Sleep시킴 (block상태)
  • 자식이 종료되기를 기다리며 block 상태가 되는 것
  • 자식 프로세스가 종료되면 프로세스 A를 깨움 (ready상태)
    • 부모가 block 상태 → ready 상태로 바뀜 (CPU를 얻을 수 있게 됨)
   

 

 

exit() 시스템콜

• 프로세스의 종료
  • 자발적 종료
    • 마지막 statement 수행 후 exit() 시스템콜을 통해
    • 프로그램에 명시적으로 적어주지 않아도 main 함수가 리턴되는 위치에 컴파일러가 넣어줌
  • 비자발적 종료
    • 부모 프로세스가 자식 프로세스를 강제 종료시킴
      • 자식 프로세스가 한계치를 넘어서는 자원 요청
      • 자식에게 할당된 태스크가 더 이상 필요하지 않음
    • 키보드로 kill, break 등을 친 경우
    • 부모가 종료하는 경우
      • 부모 프로세스가 종료하기 전에 자식들이 먼저 종료됨

 

 

프로세스와 관련한 시스템콜

• fork : create a child (copy)
• exec : overlay new image
• wait : sleep until child is done
• exit : frees all the resources, notify parent

 

 

프로세스 간 협력

1. 독립적 프로세스
   • 프로세스는 각자의 주소 공간을 가지고 수행되므로
   • 원칙적으로 하나의 프로세스는 다른 프로세스의 수행에 영향을 미치지 못함
2. 협력 프로세스
   • 프로세스 협력 메커니즘을 통해 하나의 프로세스가 다른 프로세스의 수행에 영향을 미칠 수 있음

 

프로세스 간 협력 메커니즘 (IPC: Interprocess Communication)

• 프로세스간 정보를 주고받을 수 있는 방법
  1. Message passing: 커널을 통해 메시지 전달
     • Direct Communication: 통신하려는 프로세스의 이름을 명시적으로 표시
     • Indirect Communication: mailbox(또는 port)를 통해 메시지를 간접 전달
     • Direct, Indirect → 커널 통해 전달하는건 똑같음!
     • Indirect → 누가 꺼내볼지는 명시 안함
  2. Shared memory: 서로 다른 프로세스 간에도 일부 주소 공간을 공유하게 하는 shared memory 메커니즘이 있음
     • 커널한테 shared memory를 쓴다는 시스템 콜을 해서 mapping 해놓고
     • share하게 해놓은 다음에
     • 그 때부터 사용자 프로세스끼리 공유
   

• A가 Shared Memory에 어떤 내용을 적으면
• B는 자신의 주소 공간에도 포함되어 있기 때문에, 그 내용을 바로 전달받아서 볼 수 있음