정보보안기사 - 운영체제(Process-1)

1. 운영체제

1.2 운영체제의 주요 구성 기술

1.2.1 프로세스(Process) 관리

• 현재 실행중인 프로그램
  • CPU에 의해 수행되는 사용자 및 시스템 프로그램
• 운영체제가 관리하는 실행 단위로 실행 중인 프로그램
• PCB를 가직 프로그램
  • PCB - 프로그램 제어 블록

1.2.2 Process Control Block

• PCB가 가지는 정보
  1. 프로세스의 현재 상태
  2. 고유식별자
  3. 우선순위
  4. 프로그램 위치
  5. CPU Register 정보
  6. 포인터 정보
  7. 주기억장치 관리정보
  8. 입출력 상태정보
  9. 계정정보

1.2.3 종류

PCB 종류

1.2.4 상태 전이

• 세부 설명
  • 프로세스 상태
    1. Create - 프로세스 생성 단계
    2. Ready - 실행을 위해 CPU 할당을 대기하는 상태
    3. Running - CPU 할당을 받아 실제 실행되는 상태
    4. Exit - 실행이 종료되고, CPU 할당이 해제된 상태
    5. Wait - CPU의 할당을 받아 실행 중 특이사항으로 멈춘 상태
       • Run to Block
    6. New - 생성되었지만, Os에 의해 실행 대기중인 상태
  • 상태 전이
    1. Dispatch - 프로세스 스케줄러 우선순위에 따라 CPU 점유하는 상태
       • Ready to Run
    2. Time Out - 제한된 시간을 소비해 CPU 점유가 해제된 상태
    3. Block - 실행중인 프로세스가 외부 요인에 의해 자원을 뺏긴 상태
    4. Wake up - 대기 상태이던 프로세스가 자원 할당을 받는 상태
       • Block to Ready
    5. TimeOut Run - 할당된 시간이 지나면 해제 되는 상태
       • Run to Ready

1.2.5 프로세스 스케줄링(Process Scheduling)

• 보조기억장치의 데이터를 주기억장치에 적재하는 타이밍을 결정하는 것
• 다중 처리 시스템에서 Process to CPU를 결정

1. 선점형 스케줄링(Preemption)

   • RR(Round Robin)
   • SRT(Shortest Remain Time)
   • MLQ(Multi Level Queue)
   • MFQ(Multi Feedback Queue)

2. 비선점형 스케줄링(Non-Preemption)

   • FIFO(First in First Out)
     • 큐에 들어온 순서대로 CPU에 할당받는 기법
     • 짧은 작업으로 인해 긴 작업이 대기해야함(순서대로 처리하기에)
       • 실시간 시스템 및 대화식 시스템에는 부적절
   • SJF, SPN(Short Job/Process First/Next)
     • CPU가 사용시간을 계산해 할당하는 기법
     • 짧은 시간을 우선적 처리, 평균대기시간 감소
     • 기아현상은 에이징 기법으로 해결
     • 선점, 비선점 모두 사용 가능
   • HRN(Highest Response Ratio Next)

     • 기아 현상 해결 가능한 기법

     • 입출력 프로세스에 유리

        

3. 우선순위 스케줄링

   • 우선순위에 따라 처리
   • 무한 정디 또는 기아 현상 발생 가능

4. 기한부 스케줄링

   • 할당된 시간내에 작업을 완료하도록 하는 기법
   • 작업시간 등 예측이 어려움
   • 실시간 시스템 등에 적합(일정 제한시간 요구하는 프로그램)