프로세스(Process)란?
실행중인 프로그램, 작업, 테스크라고도 부름
프로세스와 프로그램의 차이
프로그램자체는 생명이 없습니다.프로그램은 보조 기억장치(하드디스크, SSD)에 존재하며 실행되기를 기다리는 명령어(코드)와 정적인 데이터의 묶음입니다. 이 프로그램의 명령어와 정적 데이터가 메모리에 적재되면 생명이 있는 프로세스가 됩니다.
프로세스 구조
- Text: 코드, 기계어
- Data: 변수/초기화된 데이터
- Heap: 코드에서 동적으로 만들어지는 데이터
- Stack : 임시 데이터
위 그림에서 보면 Heap과 Stack사이에 빈 공간을 설명해드리면, 컴파일타임에 지역변수를 얼마나 사용할지 미리 계산할 수 없기 때문에 런타임에 지역변수 선언 순서에 따라 스택영역은 위쪽으로 주소 값을 매기고 동적 할당될 때 힙영역은 아래쪽으로 주소값을 매깁니다.
PCB (Process Control Block)
프로세스에 대한 정보는 PCB에 저장됩니다. PCB는 크게 다음과 같은 정보를 담고 있습니다.
PID(Process IDentification): 프로세스 식별번호
프로세스 상태: CPU 프로세스를 빠르게 교체하면서 실행하기 때문에 실행중인 프로세스도 있고 대기중인 프로세스도 있습니다.
PC(Program Counter): 다음 실행할 코드의 주소
SP(Stack Pointer): 스택 최상단 주소
스케줄링 우선순위: 여러개의 프로세스가 CPU에서 실행되는 순서를 결정하는 것을 스케줄링이라고 합니다.
위 그림은 리눅스예시의 PCB
정리
- 프로세스 구조
- Stack, Heap, Data(BSS, Data), Text(Code)
- PCB
- 프로세스 상태 정보 - PC, SP, 메모리, 스케줄링 정보 등
IPC(InterProcess Communication)
프로세스들 간에 데이터 및 정보를 주고받기 위한 메커니즘
프로세스간 커뮤니케이션
프로세스는 다른 프로세스 공간에 접근할 수 없습니다.
프로세스간 통신의 필요성
성능을 높이기 위해 여러 프로세스를 만들어서 동시에 실행합니다.이 때 프로세서간 상태 확인 및 데이터 송수신이 필요합니다.
다양한 IPC기법
File사용, MessegeQueue, SharedMemory, Pipe, Signal, Semaphore, Socket
정리
여러 프로세스를 동시에 실행을 통한 성능 개선, 복잡한 프로그램을 위해 프로세스간 통신이 필요하다. 하지만 프로세스간의 공간이 분리되어 있다. 프로세스간 통신을 위해 특별한 기법은 IPC(InterProcessCommunication)이다. 대부분의 IPC기법은 결국 커널공간을 활용하는 것이다. / 이유는 커널 공간은 공유하기 때문이다.