프로세스 교체 시 발생하는 문맥 교환(Context Switch)과 그 비용에 대해 정리한다.
PCB를 통한 상태 관리
프로세스 교체 시 작업 상태를 보존하기 위해 PCB(Process Control Block)를 사용한다.
[ PCB 저장 정보 ]
- 프로세스 상태
- 프로그램 카운터
- CPU 레지스터 값
- 메모리 관리 정보
정보의 저장과 복구 과정에서 시스템 자원이 소모된다.
캐시 플러시와 성능 영향
문맥 교환의 주요 비용은 CPU 캐시 메모리에서 발생한다.
- 캐시 무효화: 프로세스 변경 시 기존 캐시 데이터의 유효성이 상실된다.
- 캐시 미스 증가: 새로운 프로세스 실행 초기에는 캐시가 비어 있어 메인 메모리 접근 빈도가 높아지며 처리 속도가 저하된다.
시스템 최적화
문맥 교환은 멀티태스킹 구현을 위한 필수 과정이나 성능 부하를 동반한다.
운영체제는 시간 할당량 조절이나 스레드 활용을 통해 이 비용을 최소화하도록 설계되는 것 같다.
