[운영체제] 게임, 은행, OS가 멈추지 않는 비법! 프로세스 상태 관리의 모든 것 - 코드카인 티스토리

 

안녕하세요😊 코드카인 여러분!

오늘은 프로세스 상태 관리에 대해 이야기해볼 거예요. 흔히 사용하는 애플리케이션이나 시스템이 멈추지 않고 매끄럽게 작동하려면 여러 프로세스가 적절히 관리되어야 하는데요, 이 모든 걸 똑똑하게 처리하는 방법을 함께 알아봐요!

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📌 프로세스 상태란 무엇인가요?

프로세스를 마치 레스토랑 주방이라고 생각해보세요.
주방에서는 요리가 주문되고, 조리되며, 서빙됩니다. 이 과정에서 주방의 상태를 관리하지 않으면 요리가 타거나 주문이 엉킬 수도 있겠죠? 프로세스 상태도 비슷해요. 컴퓨터 프로그램이 실행되는 동안 발생하는 다양한 작업과 상태를 효율적으로 관리해야 합니다.

프로세스 상태란 프로그램이 실행 중인 시점에서 어떤 작업을 수행하고 있는지 나타내는 것을 말해요. 주요 상태는 다음과 같습니다:

1. New (생성): 프로그램이 실행을 준비 중인 상태
2. Ready (준비): 실행 가능하지만 CPU 할당을 기다리는 상태
3. Running (실행 중): 실제로 CPU에서 작업을 수행 중인 상태
4. Waiting (대기): 외부 이벤트를 기다리는 상태
5. Terminated (종료): 실행이 끝난 상태

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🛠 프로세스 상태 관리는 왜 중요한가요?

프로세스 상태 관리가 없다면, 프로그램이 충돌하거나 멈춰버릴 수 있어요.
이를테면 영화관 예약 시스템을 예로 들어볼게요.
표를 사는 과정에서 누군가의 예약이 대기 상태에서 실행 상태로 바뀌지 않는다면, 좌석이 예약되지 않을 수도 있겠죠?

주요 이점:

• 효율성: CPU와 메모리 자원을 효과적으로 사용
• 안정성: 충돌 방지
• 확장성: 여러 작업을 동시에 처리 가능

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📂 프로세스 상태 전환 이해하기

프로세스 상태 관리를 한눈에 이해하려면 아래 그림을 참고해보세요! 😊

New → Ready → Running → Terminated
       ↑        ↓
    Waiting ←---

전환 예시

• Ready → Running: CPU가 할당됨.
• Running → Waiting: I/O 작업 요청.
• Waiting → Ready: 요청이 완료됨.

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💻 실전 코드로 이해하기

아래는 Python을 사용한 간단한 프로세스 상태 관리 시뮬레이션이에요.

import queue

class ProcessManager:
    def __init__(self):
        self.ready_queue = queue.Queue()
        self.running = None

    def create_process(self, process_id):
        print(f"Process {process_id} created.")
        self.ready_queue.put(process_id)

    def run_process(self):
        if self.running:
            print(f"Process {self.running} completed.")
        if not self.ready_queue.empty():
            self.running = self.ready_queue.get()
            print(f"Process {self.running} is now running.")
        else:
            self.running = None
            print("No process to run.")

# 실행
manager = ProcessManager()
manager.create_process(1)
manager.create_process(2)
manager.run_process()  # Process 1 실행
manager.run_process()  # Process 2 실행
manager.run_process()  # 실행할 프로세스 없음

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🌟 프로세스 관리의 실제 응용

일상 속 활용 사례

1. 온라인 게임: 여러 플레이어의 움직임 동기화
2. 은행 시스템: 여러 사용자의 거래 처리
3. 운영 체제: 앱 간 자원 분배

운영 체제는 이런 상태 전환을 스케줄링 알고리즘으로 처리해요.

• Round Robin: 순차적으로 프로세스에 일정 시간 할당
• Priority Scheduling: 우선순위에 따라 실행

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😊 마무리하며..

여기까지 프로세스 상태 관리의 기초를 알아봤어요. 이 내용이 여러분의 개발 실력에 작은 날개를 달아주길 바라요! 앞으로도 코드를 더 똑똑하게 관리하며 성능을 최적화하는 방법을 탐구해봐요.

궁금한 점은 언제든 댓글로 남겨주세요! 🚀
다음 시간에는 더 재미있는 주제로 만나요!