Context Switching(문맥교환)

Context Switching

하나의 사용자 프로세스로부터 다른 사용자 프로세스로 CPU의 제어권이 이양되는 과정이 문맥교환이다.

 

실행 상태에 있던 프로세스(A)가 입출력을 요청해야하는 경우가 생겼다고 가정해보자.
입출력을 하기 위해서 프로세스는 I/O를 요청하는 시스템 콜을 발생시키고, 프로세스는 device queue에 줄을 서게 되고 block상태로 상태가 변경된다.
그리고 ready queue에 있던 다른 프로세스(B)가 CPU를 할당받아 명령을 수행하게 될 것이다.

이렇게 프로세스A에게 있던 CPU제어권이 프로세스B에게로 넘어가는 과정을 문맥 교환이라고 한다.

 

이과정에서 운영체제는 타이머 인터럽트 처리 루틴으로 가서 직전까지 수행중이던 프로세스 A의 문맥(프로그램 카운터 등)을 자신의 PCB에 저장하고 프로세스 B는 예전에 저장했던 자신의 문맥을 PCB로부터 실제 하드웨어로 복원 시키는 과정을 거치게 된다. 

 

 

시스템콜이나 인터럽트로 인해 CPU제어권이 운영체제로 넘어가는 경우에도 프로세스 문맥 중 일부를 PCB에 저장하기는 하지만 이 과정을 문맥 교환이라고 하지는 않는다. 단지 하나의 프로세스가 사용자 모드에서 커널 모드로 실행 모드만 바뀌는 것 뿐이기 때문이다.

문맥 교환에 소요되는 시간은 시스템 입장에서 볼 때 일종의 오버헤드라고 할 수 있다. 따라서 타이머 인터럽트 시간을 너무 짧게하면 프로세스간 문맥 교환이 너무 자주 일어나 오버헤드가 커지게 된다.

 

 

 

참고

https://velog.io/@adam2/2020-01-08-2301-%EC%9E%91%EC%84%B1%EB%90%A8-huk55f3cic

https://kosaf04pyh.tistory.com/195?category=1032510