Context-Switching

Context Switching Context Switching 은 운영 체제에서 매우 중요한 개념으로, 여러 프로세스나 스레드가 단일 CPU 자원을 공유하여 효율적으로 실행될 수 있게 하는 메커니즘이다. Context Switching 은 CPU 가 현재 실행 중인 프로세스나 스레드의 상태를 저장하고, 다른 프로세스나 스레드의 상태를 불러와 실행을 재개하는 과정을 말한다. 이를 통해 여러 작업이 동시에 실행되는 것처럼 보이게 된다. Source: https://www.geeksforgeeks.org/context-switch-in-operating-system/ Context Switching 의 필요성 멀티태스킹: 여러 프로세스가 동시에 실행되는 것처럼 보이게 하여 시스템 효율성을 높인다. 인터럽트 처리: 하드웨어 인터럽트나 시스템 호출 등에 신속하게 대응할 수 있다. 자원 공유: 단일 CPU 로 여러 프로세스를 실행할 수 있게 한다. Context Switching 의 과정 현재 실행 중인 프로세스의 상태 저장: CPU 레지스터, 프로그램 카운터 등의 정보를 PCB(Process Control Block) 에 저장한다. 새로운 프로세스 선택: 스케줄러가 다음에 실행할 프로세스를 선택한다. 새 프로세스의 상태 복원: 선택된 프로세스의 PCB 에서 상태 정보를 불러와 CPU 레지스터에 복원한다. 실행 재개: 새 프로세스의 실행을 시작한다. Context Switching 의 트리거 인터럽트: 하드웨어나 소프트웨어에서 발생하는 인터럽트. 시간 할당 종료: 프로세스에 할당된 CPU 시간이 끝났을 때. I/O 요청: 프로세스가 I/O 작업을 요청하여 대기 상태로 전환될 때. 우선순위: 더 높은 우선순위의 프로세스가 실행 준비될 때. Context Switching 의 구현 방식 하드웨어 스위칭: 프로세서 코어에 내장된 태스크 상태 세그먼트 (TSS) 를 사용한다. 소프트웨어 스위칭: 운영 체제의 커널 루틴과 데이터 구조를 사용하여 구현한다. 더 빠르고 일관성 있는 방식이다. Context Switching 의 장단점 장점: ...