Little Jay

Multiprocessor Scheduling 우리는 지금까지 단일 처리기, 즉 Uniprocessor 에서의 Scheduling에 대해 다루었다. 단일 처리기에서는 단순히 Ready, Block, Running State를 결정하는 문제를 살펴보았다. 반면에 다중 처리기에서는 고려햐애 할 것들이 너무 많다. 우리가 일반적으로 사용했던 Ready Queue는 전역변수 형태로 선언이 되어있다. 따라서 다중 처리기가 하나의 Queue에 접근하려고 하면 동시에 메모리에 접근하게 되는 Race Condition이 생길 수도 있다. 또한 Cache 친화력 문제, 어떻게 다중 처리기에 Process를 할당할 것이며, Process의 Heterogeneity를 어떻게 다룰 것이며, Process를 어떻게 Balanc..

Scheudling Incorporating I/O 예를 들어 두 개의 Process가 있다고 가정하자. 하나의 Process는 5ms의 Service Time을 가지고 있고, I/O를 위해 25ms를 대기하고 있다. 반대로 다른 Process는 CPU-Intensive하여 Waiting이 발생하지 않는 CPU Burst적인 Operation을 한다고 하자. 아래의 그림은 각각 Time Slice가 50ms, 5ms일때의 상황이다. 두 상황에서 CPU Utilization은 모두 100%이다. A가 I/O를 하고 있더라고 B Process가 Running되기에 Utilization 측면에서는 그 활용도가 100%가 된다. 그러나 주목해야할 점은 I/O Utilization이다. 첫 번째의 50ms의 Ca..

Terminologies Burst라는 용어가 있다. 직역을 하면 파열 정도로 해석이 되는데 OS에서의 의미는 시간이라는 뜻이다. 즉 Operation을 수행하는 시간이라는 것을 발한다. OS에서 다루는 Burst는 두 가지의 종류가 있다. 하나는 CPU Burst이다. 이는 CPU가 실제 Operation을 수행하는 시간을 의미한다. 다른 하나는 I/O Burst인데 이는 CPU가 I/O를 위해 대기하는 시간을 의미한다. Process는 CPU Burst와 I/O Burst를 필연적으로 반복하면서 수행한다. 이러한 구조를 CPU - I/O Burst Cycle이라고 한다. 예를 들어 명령어를 수행하는 것은 CPU Burst인데 read, write 등의 Operation이 발생하면 필연적으로 I/O W..

Types of Process Scheduling Process를 스케줄링하는 것은 크게 세 가지로 분류된다. 먼저 Long-Term Scheduling이 있다. 이를 Job Scheduler라고도 하는데 이는 단순하게 시스템에 Program을 올릴지 말지를 결정하는 Scheduling이다. 다음으로는 Medium-Term Scheduling이 있다. 이를 Swapper라고도 부르는데 우리는 이전에 우리가 배운 Swapping 기법을 수행하는 Scheduler이다. 또한 Short-Term Scheduling이 있다. 이것이 우리가 초점을 두고 있는 CPU Scheduler이다. Processor가 어떤 Process를 수행할지 결정하는 Scheduling이다. 마지막으로 I/O Scheduling이 있..

Process Creation Direct하게 Process를 생성하는 방법은 다음과 같다. 먼저 a.out과 PCB를 위한 메모리 공간을 할댕해준다. 이때 a.out 파일의 code와 data를 메모리에 오리고 Call Stack을 생성해준다. 그 다음 PCB를 Initialize해준다. 이제 Process가 생성되었으니 이를 ready list에 올리고 execute하면 된다. Process를 생성하는 데에는 다양한 이유가 있다. 먼저 New Batch Job, 즉 load&run하는 경우에 OS가 JCL과 같은 일련의 batch job control stream을 제공해준다. 또한 Interactive Logon에서 새로운 Process가 생성이 되는데 예를 들어 User가 새로운 Terminal에..

Mode Switch Mode Switch는 단순히 Kernel Mode와 User Mode에 대한 전환이다. 따라서 Mode만 바뀌는 것이다. Mode만 바뀌고 있는 것이기 때문에 User에서 Kernel로 넘어갔다고 하더라도 Process의 전환이 일어난 것은 아니다. 예를 들어 Process A를 수행하고 있는데 System Timer Interrupt가 발생했다고 하자. 이 Interrupt는 필연적으로 User Level에서 Kernel Level로 전위가 일어나자민 여전히 Process A는 실행중이다. Process를 수행하는 환경만 바뀐 것이지 Process 자체가 바뀐 것은 아니다. 따라서 Mode Switch의 비용은 Stack에 save/load 하는 등의 Overhead밖에 들지 않..

Intro 앞서서 Process Control Information에 Process의 State가 들어간다고 언급했다. 이 State는 Process가 어떤 상태에 있는지 알려주는 것이다. 예를 들어 Processor가 1개인데 처리해야 하는 Process가 다수라면, Process는 Uni-Programming을 하고 있다면 하나의 Process만 처리할 수 있기에 나머지 Process는 대기하거나 Block되어야 한다. 이 State를 정의해주는 것이 Process State Model이다. 우리는 가장 간단한 Two State Process Model부터 Five, Seven까지 순차적으로 알아볼 것이다. Two State Process Model 가장 단순한 Processing Model이다. 이..

Process Description Process는 세 가지의 Context로 이해할 수 있다. 먼저 User Level Context가 있다. 이는 User Program의 기본적인 요소들(text, data 등)을 담고 있다. 또한 User Level에서는 Process가 실행될 때 Flow 및 복귀주소를 파악하기 위해 Stack 또한 돌아가게 된다. 따라서 User Level Context에서는 Program이 돌아가는 데에 필요한 Data, Memory의 Context라고 이해하면 될 것이다. User Data, User Code, User Stack 등이 이에 해당된다. 또한 우리는 이제 System Level Context에서 Process를 어떻게 정의해야 할 것인지 봐야한다. System ..

Program vs Process Program과 Process를 섞어서 많이 혼용한다. 그러나 두 용어는 본질적인 차이가 존재한다. 먼저 Program은 Passive Entity로서 디스크에 저장된 Binary Sequence이다. .data나 .text(code)들이 이에 해당한다. 반면 Process는 Active Entity로서 메모리에 올라간 Execution Sequence이다. Program은 따라서 메모리에 load 될 때 Process가 되는 것이다. 또한 하나의 프로그램이 여러 개의 프로세스로 나누어져 Multi Process가 될 수 있다. 하나의 프로그램이 여러 번 수행되는 것이 이에 해당한다. 따라서 다시 간략하게 두 용어의 차이는 실행 가능하거나, 실행 중, 혹은 처리기에 할당..

Kernel 커널이라는 것은 OS의 부분으로서 항상 메모리에 상주하고 있는 것이다. 대부분이 C 코드로 적혀져 있으며, Assebly Language로 적혀져 있는 것이 많다. 또한 커널 자체는 수많은 함수들로 구성이 되어있다. 이전에 Linux 코드로 Interrupt Handling을 어떻게 처리하였는지 살펴보았는데, Process Management, Synchronization, CPU Scheduling, Memory Management, Device Management, Interrput Handling 등 컴퓨터가 동작하기 위한 주요 메커니즘을 함수로서 제공을 한다. 이러한 것들이 System Call 이라고 한다. Utility 커널을 제외한 모든 것을 의미한다. 이를 세분화 하자면 Sys..