PCB, Context Switching

PCB와 메타데이터

PCB는 프로세스의 다양한 메타데이터를 포함합니다. 이 메타데이터는 운영체제가 프로세스를 효과적으로 관리하고, 컨텍스트 스위칭을 수행하는데 필수적입니다.

 

 

 

PCB에 포함된 주요 메타데이터

 

1. 프로세스 상태 : 프로세스가 실행, 준비, 대기 중인지 등의 상태 정보
2. 프로세스 식별자(PID) : 각 프로세스를 고유하게 식별하기 위한 번호
3. 프로그램 카운터(PC) : 프로세스가 다음에 실행할 명령어 주소
4. CPU 레지스터 : 프로세스의 현재 레지스터 상태
5. 메모리 관리 정보 : 프로세스의 주소공간, 페이지 테이블, 세그먼트 테이블등의 메모리 관련 정보
6. 계정 정보 : CPU 사용시간, 실제 사용시간, 사용자 ID등의 계정정보
7. 입출력 상태정보 : 프로세스가 열어 놓은 파일이나 사용하는 입출력 장치에 대한 정보

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Context Switching 

CPU가 하나의 프로세스에서 다른 프로세스로 전환 할 때 발생하는 과정

이는 멀티태스킹 운영체제에서 필수적인 기능으로, 여러 프로세스가 CPU를 공유하여 실행될 수 있도록 합니다.

 

컨텍스트 스위칭 과정

1. 현재 프로세스 상태 저장 : 실행중인 프로세스의 상태(프로그램 카운터, 레지스터 값 등)를 PCB에 저장합니다.
2. 다음 프로세스의 PCB로드 : 실행할 다음 프로세스의 PCB에서 상태정보를 로드합니다.
3. CPU 레지스터 복원 : 로드된 프로세스의 PCB에 저장된 CPU레지스터 값을 복원합니다.
4. 프로그램 카운터 보정 : 다음 프로세스가 실행할 명령어의 주소로 프로그램 카운터를 설정합니다.
5. 프로세스 전환완료 : CPU가 새로운 프로세스를 실행할 준비가 완료됩니다.

컨텍스트 스위칭에는 CPU자원이 소모되며, 이는 시스템 성능에 영향을 미칠수 있습니다. 그러나 이러한 오버헤드를 최소화하여 시스템 성능을 최적화 하는 것이 중요합니다.

 

 

출처 : 애송이_개발블로그, 해로벨로그