00_InboxOS - Context Switching용어 사전 - 바로 찾아보기

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10. 한 장 요약 - 이야기와 면접 답변 · 학습 지도 · 다음 → 12. 복습 문제와 정답

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A

Address Space, 주소 공간

한 Process가 자신이 사용할 수 있다고 보는 Memory 주소의 범위와 구조. Process마다 독립된 가상 주소 공간을 가질 수 있다.

ASID 또는 PCID

TLB의 주소 변환 기록이 어느 주소 공간의 것인지 구분하는 데 쓰이는 Hardware 식별자 계열. Process Switch 때 불필요한 TLB 전체 무효화를 줄이는 데 도움을 줄 수 있다.


B

Blocked 또는 Waiting

I/O 완료, Lock 해제 같은 사건이 끝나지 않아 CPU를 받아도 진행할 수 없는 상태.

Blocking System Call

요청 결과가 준비될 때까지 호출한 실행 흐름을 Waiting 상태로 만들 수 있는 System Call.

Branch Predictor

CPU가 조건 분기의 다음 경로를 예상해 명령 실행을 미리 준비하는 기능. 실행 흐름이 바뀌면 예측 효율이 달라질 수 있다.


C

Cache

CPU가 자주 쓰는 Code와 Data를 빠르게 접근하도록 가까이 보관하는 작은 고속 Memory. Context Switch 후 새 실행 대상의 자료가 없어 Cache Miss가 늘 수 있다.

Concurrency, 동시성

여러 작업이 같은 기간에 번갈아 또는 겹쳐 진행되는 성질. CPU Core 하나로도 빠르게 교대하면 가능하다.

Context

실행을 중단했다가 정확히 재개하는 데 필요한 상태. 좁게는 CPU Register 상태, 넓게는 Memory와 Kernel 실행 환경까지 가리킬 수 있다.

Context Switching

현재 실행 주체의 필요한 Context를 보존하고 다른 실행 주체의 Context를 복원해 CPU 실행 대상을 바꾸는 일.

CPU-bound

I/O 대기보다 계산에 많은 시간을 쓰는 작업.

CPU Burst

Process 또는 Thread가 I/O 대기 사이에 연속으로 CPU 명령을 실행하는 구간.


D

Dispatcher

Scheduler가 선택한 실행 대상의 Context와 환경을 실제로 복원하여 CPU에서 실행하게 하는 구성 요소 또는 역할.

Dispatch Latency

실행할 필요가 생긴 대상이 실제 CPU를 받기까지 걸리는 지연.


E

Exception

현재 명령 실행과 관련해 동기적으로 발생하는 CPU 사건. 잘못된 명령, Page Fault, System Call용 Trap 등이 문맥에 따라 포함된다.


F

Flags 또는 Status Register

직전 계산 결과와 CPU 제어 상태 등을 담는 Register. 조건 분기와 실행 복귀에 영향을 줄 수 있다.

File Descriptor

Process가 열린 File, Socket 같은 Kernel 자원을 가리킬 때 사용하는 작은 번호. 그 번호가 가리키는 실제 자원 관계는 Kernel이 관리한다.


I

Interrupt

Timer, Disk, Network 등 Hardware가 CPU에 처리할 사건을 알리는 신호. Kernel이 제어권을 얻는 계기가 되지만 항상 Context Switch로 이어지는 것은 아니다.

I/O-bound

짧게 계산하고 Input/Output 완료를 자주 기다리는 작업.


K

Kernel

Process, Memory, Device, File, 권한을 관리하는 운영체제의 핵심.

Kernel Mode

운영체제가 보호된 Hardware와 Memory 관리 기능을 수행할 수 있는 높은 권한의 CPU 실행 Mode.

Kernel Stack

각 Kernel 실행 흐름이 System Call과 Interrupt 처리 중 함수 호출, 지역 상태, 저장된 CPU Frame 등을 관리하는 Stack. 구현에 따라 Context 일부가 이곳에 남는다.


M

Mode Switch

User Mode와 Kernel Mode처럼 CPU 권한 수준이 바뀌는 일. 실행 Process가 그대로일 수 있으므로 Context Switch와 같은 뜻이 아니다.

Multiprogramming

여러 Program을 Memory에 두고 하나가 I/O를 기다릴 때 다른 Program을 실행해 CPU 이용률을 높이는 방식.


P

Parallelism, 병렬성

여러 작업이 같은 물리적 순간에 실제로 실행되는 것. 보통 여러 CPU Core가 필요하다.

PCB, Process Control Block

운영체제가 Process를 관리하기 위해 유지하는 기록. 식별, 상태, CPU Context 관련 정보, Scheduling, Memory, I/O, File, 권한 등을 담거나 연결한다.

PC, Program Counter

CPU가 다음에 실행할 명령어 위치를 나타내는 Register. Instruction Pointer라고 부르는 아키텍처도 있다.

Preemption, 선점

실행 가능한 A로부터 운영체제가 CPU를 회수하여 다른 실행 대상에 줄 수 있는 동작.

Process

실행 중인 Program과 그 주소 공간, 자원, 관리 상태를 합친 운영체제의 실행·자원 관리 단위.


Q

Quantum 또는 Time Slice

선점형 Time Sharing에서 한 실행 대상에 연속으로 허용하는 CPU 시간 조각.


R

Ready

CPU만 받으면 바로 실행할 수 있지만 현재 차례를 기다리는 상태.

Ready Queue

Ready 상태의 실행 후보들을 관리하는 Queue 또는 Scheduling 자료구조를 단순화해 부르는 말.

Register

CPU 내부의 작고 빠른 저장 공간. 계산 중간값, 주소, 실행 제어 정보 등을 담는다.


S

Scheduler

Ready 상태 후보 중 다음에 CPU에서 실행할 대상을 정책에 따라 고르는 운영체제 구성 요소.

SP, Stack Pointer

현재 Stack의 꼭대기 또는 기준 위치를 가리키는 Register.

System Call

User Process가 File, Network, Process, Memory 같은 Kernel 기능을 요청하는 통제된 인터페이스.


T

TCB, Thread Control Block

Thread별 PC, Register, Stack, Scheduling 상태 등을 관리하는 기록을 설명하는 교과서 개념. 실제 구조는 운영체제마다 다르다.

Thread

Process 안에서 실제 명령을 따라 실행되는 흐름. 같은 Process Thread들은 주소 공간과 많은 자원을 공유하지만 PC, Register, Stack은 각자 가진다.

Time Sharing

여러 실행 대상에 짧은 CPU 시간 조각을 번갈아 주어 빠르게 반응하고 동시에 진행되는 것처럼 보이게 하는 방식.

Timer Interrupt

설정된 시간이 지나면 Hardware Timer가 발생시키는 Interrupt. 운영체제가 CPU 제어권을 주기적으로 되찾고 선점형 Scheduling을 할 수 있게 한다.

TLB, Translation Lookaside Buffer

최근의 가상 주소 → 물리 주소 변환 결과를 저장하는 CPU 내부의 빠른 Cache.


U

User Mode

일반 Application이 제한된 권한으로 실행되는 CPU Mode.


W

Wake-up

I/O 완료나 Lock 해제 등 기다리던 사건이 발생해 Waiting 실행 대상을 Ready로 바꾸는 일.

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