Jins' Dev Inside

프로세스 제어블록(Process Control Block)의 약어로 프로세스를 관리하는데 사용하는 OS의 자료구조이다.

운영체제는 프로세스를 PCB 단위로 관리하며 프로세스 스케줄링을 위한 정보를 PCB 를 통해 관리한다.

프로세스가 생성될 때마다 고유의 PCB 가 생성되며, 프로세스가 완료되면 PCB 는 제거된다.

프로세스 간 Switching 이 발생할 때, 운영체제는 PCB 를 이용해서 상태를 전이시킨다. (State Transition)

프로세스는 CPU가 처리하던 작업 내용들을 PCB에 저장하고, 

다음에 다시 CPU 를 점유하여 작업할 때 PCB로부터 해당 정보들을 CPU 에 넘겨와서 하던 작업을 진행한다.

PCB는 다음과 같은 데이터 구성을 갖고 있다.

- Process Identification Data

- Process State Data

- Process Control Data

PCB 는 다음과 같은 정보들을 저장하고 있다.

(1) Process ID : 프로세스를 구분하는 ID

(2) Process State : 각 State 들의 상태를 저장한다.

(3) Program Counter : 다음 Instruction 의 주소를 저장하는 카운터. CPU는 이 값을 통해 Process 의 Instruction 을 수행한다.

(4) Register : Accumulator, CPU Register, General Register 등을 포함한다.

(5) CPU Scheduling Information : 우선 순위, 최종 실행시간, CPU 점유시간 등이 포함된다.

(6) Memory Information : 해당 프로세스 주소공간(lower bound ~ upper bound) 정보를 저장.

(7) Process Information(페이지 테이블, 스케줄링 큐 포인터, 소유자, 부모 등)

(8) Device I/O Status(프로세스에 할당된 입출력 장치 목록, 열린 팔린 목록 등)

(9) Pointer : 부모/자식 프로세스에 대한 포인터, 자원에 대한 포인터 등

(10) Open File List : 프로세스를 위해 열려있는 파일의 리스트

 실무를 하다보면 프로젝트에 따라 배치 스크립트를 작성할 일이 종종 있다.

그럴 때 듣게 되는 Daemon Process 라는 단어가 있는데, Background Process와 유사하면서도 의미가 조금 달라 헷갈리기 쉽다.

 Daemon Process 와 Background Process 모두 사용자와 상호작용하는 Foreground가 아닌 Background에서 동작하지만 둘 사이에는 차이가 있다. 

 일반적인 데몬은 터미널을 갖지 않는다. (유저와 상호작용하지 않는다.) 정확히는 데몬은 그 자체로 Process Group Leader로 부모가 1번 pid를 갖는 init으로 세팅된다. 즉, 독자적인 Session 을 갖고있으며 Linux System 자체가 아닌 별도의 독립된 Parent process를 갖지 않는다. 리눅스의 cron, smartd 와 같은 스케줄링 & 모니터링 프로세스들은 바로 이 Daemon Process 의 형태를 갖는다.

 백그라운드 프로세스는 이와 다르게 터미널을 통해 상호작용이 가능하다. 별도의 Parent process를 가질 수 있으며 Parent process와 세션이 공유되기 때문에 Parent process가 받는 Signal 의 영향을 받는다. (부모 프로세스가 종료되면 같이 종료된다.)

 Daemon Process의 조건 3가지는 다음과 같다.

(1) Fork로 자식 프로세스 생성 후 부모 프로세스를 종료 – 자식 프로세스의 ppid(소유 프로세스)를 pid 가 1인 init으로 양도

(2) Setsid를 이용하여 새로운 세션을 만들고 생성된 자식의 pid가 세션의 제어권을 가지도록 한다. – 세션이란 프로그램 그룹의 모음인데 세션 생성시 ttv를 부여하지 않게 되면 터미널을 갖지 않는 세션이 생겨나며 세션의 리더가 된다.

(3) 프로세스의 위치를 루트로 옮겨주면 경로 작업 수행에 유리하다(선택)

 * 또한 윈도우에서는 데몬을 서비스라고 부른다.

배치 작업을 할때, 이용할 수 있는 도구는 많지만 개인적으로 가장 손꼽는 프로그램은 Linux 에서 기본적으로 제공해주는 크론탭(Crontab) 이라고 생각한다. 사용하기도 쉽고 강력한 스케줄링 기능을 할 수 있다.

다음은 크론탭의 사용방법이다.

- crontab -e : 크론탭 편집기 실행. VI 가 기본으로 실행된다.

- crontab -i : 크론탭의 내용 조회

- 크론탭 작성 방법

*                *                    *                *                *

분(0-59)       시간(0-23)       일(1-31)       월(1-12)       요일(0-7)

- 매분 실행

* * * * * /home/script/test.sh

- 특정 시간 실행

# 매주 월요일 오전 5시에 test.sh 실행

0 5 * * 5 /home/script/test.sh

- 반복 실행

# 매일 매시간 0분, 20분, 40분에 test.sh 실행

0, 20, 40 * * * * /home/script/test.sh

- 범위 실행

# 매일 1시 10분 부터 30분까지 매분 test.sh 실행

10-30 1 * * * /home/script/test.sh

* 크론탭은 한줄에 한 명령어만 작성해야 하며 #을 통해 주석을 달 수 있다.

또한 실행하는 쉘에 Redirection (>) 을 연결함으로써 출력을 리다이렉트할 수 있으며 이를 통해 로깅이 가능하다.