대기 상태
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1. 개요
대기 상태는 컴퓨터 시스템에서 프로세스가 특정 조건이 충족될 때까지 또는 자원이나 이벤트를 기다리는 상태를 의미한다. 대기 상태는 한정 대기, 바쁜 대기, 무한 대기, 환형 대기로 분류되며, 교착 상태의 원인이 되기도 한다. 프로세서의 에너지 소비를 줄이기 위해 사용될 수 있으며, IBM 메인프레임에서는 CPU가 중단된 상태를 의미하는 특별한 의미를 갖는다.
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| 대기 상태 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 용어 | 대기 상태 |
| 로마자 표기 | Daegi sangtae |
| 영어 | Wait state |
| 설명 | 컴퓨터 아키텍처, 운영체제, 네트워크 등 다양한 컴퓨팅 환경에서 프로세스나 스레드가 특정 조건이 충족될 때까지 작업을 일시적으로 중단하고 기다리는 상태를 의미함. |
| 원인 | 입출력 작업 완료 대기 자원 획득 대기 이벤트 발생 대기 동기화 |
| 운영체제 | |
| 프로세스 상태 | 프로세스가 실행 준비는 되었지만, CPU를 할당받지 못해 기다리는 상태. |
| 스레드 상태 | 스레드가 특정 조건이 충족될 때까지 실행을 일시 중단하는 상태. |
| 예시 | 프로세스가 디스크에서 데이터를 읽어오기를 기다리는 동안 대기 상태가 됨. 스레드가 다른 스레드가 공유 자원에 대한 접근을 해제하기를 기다리는 동안 대기 상태가 됨. |
| 네트워크 | |
| 정의 | 네트워크 환경에서 데이터 패킷이 전송되기를 기다리는 상태. |
| 발생 이유 | 네트워크 혼잡 서버 과부하 통신 오류 |
| 컴퓨터 아키텍처 | |
| 정의 | CPU가 메모리 또는 다른 장치로부터 데이터를 기다리는 상태. |
| 발생 이유 | 메모리 접근 시간 캐시 미스 |
| 프로그래밍 | |
| 정의 | 프로그램이 특정 조건이 충족되기를 기다리는 상태. |
| 사용 예시 | 사용자의 입력을 기다리는 동안 프로그램은 대기 상태가 됨. 파일이 열리기를 기다리는 동안 프로그램은 대기 상태가 됨. |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 블로킹 (Blocking) 폴링 (Polling) 인터럽트 (Interrupt) |
| 주의사항 | 과도한 대기 상태는 시스템 성능 저하의 원인이 될 수 있음. |
2. 대기 상태의 종류
대기 상태는 프로세서의 에너지 소비를 줄이는 데 사용될 수 있다. CPU가 할 일이 없을 때 대기 상태 동안 메인 프로세서 클럭을 늦추거나 일시 중지할 수 있기 때문이다. 데이터를 기다리면서 불필요하게 반복 실행하는 대신, 이러한 방식으로 클럭 속도를 가끔 줄이면 프로세서 코어를 시원하게 유지하고 휴대용 컴퓨팅 장치의 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 된다.[1]
대기 상태의 종류는 다음과 같다.
- 한정 대기: 프로세스가 특정 조건이 충족될 때까지 대기하는 상태이다.
- 바쁜 대기: 프로세스가 특정 조건을 만족할 때까지 반복적으로 확인하며 대기하는 상태이다.
- 무한 대기: 한정 대기와는 다르게, 프로세스가 무한정 대기하는 상태로, 일반적으로 오류 상황을 나타낸다.
- 환형 대기: 여러 프로세스가 서로의 자원을 기다리며 순환적으로 대기하는 상태로, 교착 상태의 한 원인이 된다.
2. 1. 한정 대기
프로세스가 특정 조건이 충족될 때까지 대기하는 상태이다.2. 2. 바쁜 대기
바쁜 대기는 프로세스가 특정 조건을 만족할 때까지 반복적으로 확인하며 대기하는 상태를 의미한다.2. 3. 무한 대기
한정 대기와는 다르게, 프로세스가 무한정 대기하는 상태를 말한다. 일반적으로 오류 상황을 나타낸다.2. 4. 환형 대기
여러 프로세스가 서로의 자원을 기다리며 순환적으로 대기하는 상태로, 교착 상태의 한 원인이 된다.3. 에너지 절약
대기 상태는 프로세서의 에너지 소비를 줄이는 데 사용될 수 있다. CPU가 할 일이 없을 때 대기 상태 동안 메인 프로세서 클럭을 늦추거나 일시 중지할 수 있기 때문이다. 데이터를 기다리면서 불필요하게 반복 실행하는 대신, 이러한 방식으로 클럭 속도를 가끔 줄이면 프로세서 코어를 시원하게 유지하고 휴대용 컴퓨팅 장치의 배터리 수명을 연장하는 데 도움이 된다.
4. IBM 메인프레임에서의 대기 상태
IBM 메인프레임에서 "대기 상태"는 특별한 의미를 갖는다. 대기 상태는 CPU가 중단된 상태를 의미하며, 운영 체제에서 IPL 시 복구 불가능한 오류와 같은 심각한 오류로 인해 발생할 수 있다. 대기 상태는 PSW의 비트 14가 1로 설정되어 표시되며, PSW의 다른 비트는 대기 상태 코드를 제공하여 대기 이유를 나타낸다. z/아키텍처 모드에서는 대기 상태 코드가 비트 116-127에 위치한다.[1]
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