운영체제 4장 요약정리(CPU 스케줄링) 2A200512097박훈
CPU 스케줄링의 개요 다중프로그램을 가능하게 하는 운영체제의 기본 다중 프로그래밍 입출력은 I/O Controller에 의해 수행 프로세스의 입출력시 CPU를 효율적 활용 한 프로세스가 입출력을 할 때 다른 프로세스 수행 한 프로세스의 독점을 막기 위해 타임 아웃
스케줄링의 기본요소 CPU 입출력 버스트 주기(CPU I/O burst cycle) 프로세스의 상태 프로세스 제어 블록 프로세스는 생성, 활동, 대기, 중단 중의 한 상태에 있음 프로세스 제어 블록 프로세스의 상태, 다음 명령의 주소, CPU레지스터, 주기억장소관리정보, 계정 정보, 입출력 상태 정보, CPU 스케줄링 즉, 프로세스의 여러 가지의 정보를 가지고 있음
스케줄링의 성능의 기준 (CPU 스케줄링 알고리즘을 비교하는데 제시되는 기준) 40%(가벼운) 90%(아주 무거운) 처리율 시간당 완료되는 작업 수 반환 시간 작업이 모든 일을 마치고 시스템에서 빠져나올 때까지의 소요 시간 대기 시간 준비 상태 큐에서 기다리는 시간 반응 시간 사용자의 요구 시간부터 반응하기 시작한 시간
선점형과 비선점형 스케줄링 선점 스케줄링 비선점 스케줄링 한 프로세스가 CPU를 사용할 때 다른 프로세스가 현재 프로세스를 중단 시키고 CPU를 차지할 수 있는 기법 우선순위가 높은 프로세스 먼저 수행 시에 유리 빠른 응답 시간을 요구하는 시분할 시스템에 유용 선점으로 많은 오버헤드 초래 비선점 스케줄링 한 프로세스가 CPU를 사용할 때 다른 프로세스는 작업중인 CPU를 차지할 수 없는 기법 모든 프로세스들에 대한 요구를 공정히 처리 응답 시간의 예측이 가능 짧은 작업이 긴 작업을 기다리는 경우가 자주 발생
스케줄링의 종류 FIFO 스케줄링 Round-Robin(RR) 스케줄링 SJF(Shortest-Job-First) 스케줄링 비선점 스케줄링 작업이 들어온 순서대로 수행 대화형에 부적합, 간단하고 공평, 반응 속도 예측 가능 Round-Robin(RR) 스케줄링 선점 스케줄링 FIFO방식의 변형으로 일정한 시간 부여 시분할 방식에 효과, 할당시간이 크면 FIFO와 같음, 할당 시간이 작으면 문맥 교환이 자주 발생 SJF(Shortest-Job-First) 스케줄링 수행시간이 적은 작업을 우선 처리 작은 작업에 유리, 큰 작업은 상당한 시간이 많이걸림
스케줄링의 종류 SRT 스케줄링 HRN 스케줄링 MLQ 스케줄링 선점 스케줄링 수행 중 나머지 수행 시간이 적은 작업을 우선 처리 작업처리는 SJF와 같으나 이론적으로 가장 작은 대기 시간이 걸림 HRN 스케줄링 비선점 스케줄링 SRT의 큰 작업이 시간이 많이 걸리는 점을 보완 우선 순위 = (대기시간 + 수행시간) /수행시간 MLQ 스케줄링 서로 다른 작업을 각각의 큐에서 시간 할당에 의해 처리 각각의 큐는 독자적인 스케줄링 알고리즘 사용
스케줄링의 종류 MFQ 스케줄링 FSS 스케줄링 선점 스케줄링 하나의 준비 상태 큐를 통해 여러 개의 귀환 큐를 걸쳐 처리 CPU와 I/O 장치의 효율 높임 FSS 스케줄링 서로 관련된 다양한 프로세스 집합을 지원하는 알고리즘 UNIX 환경에 적합
스케줄링의 종류 다단계 피드백 큐 선점 스케줄링 준비 큐 사이의 프로세스 이동이 가능하도록 구현하여 입출력 위주의 프로세스와 CPU위주의 프로세스 특성에 따라서 서로 다른 CPU의 우선순위를 부여하여 처리 짧은 작업에 우선권 부여 입출력 장치를 효과적으로 이용하기 위해 입출력 위주의 프로세스들에게 우선권을 부여 작업의 특성을 빨리 파악 그 성격에 맞게 스케줄링 프로세스가 보다 하위 단계의 큐로 이동할수록 할당 시간은 점차 크게 설정 CPU에 대한 요구량에 따라 프로세스들을 분류하는데 이상적 시스템이 제어하는 동작의 변화에 민감하게 반응
다단계 피드백 큐 ‥‥ ： CPU 할당시간=8 완료 단계 1 (최상위 우선순위) 선점 할당시간=16 할당시간=32 단계 2 단계 3 ： 할당시간=n 단계 n (최하위 우선순위)