[운영체제] CPU 스케줄링

*CPU 1개로 가정

CPU 스케줄링

• 운영체제의 일부
• 여러 프로세스 상황을 고려하여 CPU에 자원을 배정

스케줄링 종류

• 저수준 스케줄링
  • FIFO : Fisrt In First Out 형식
  • 어떤 프로세스에 CPU를 할당할지, 어떤 프로세스를 대기상태로 보낼지 결정
  • ready → running
• 중간수준 스케줄링
  • 중지(Suspend)와 활성화(active)로 전체 시스템 중 활성화 된 프로세스 수를 조절
  • → 활성상태, 보류상태
  • 일부 프로세스를 중지상태로 옮김
  • 저수준 스케줄링이 완만히 진행되도록 하는 역할
• 고수준 스케줄링
  • 시스템 전체 작업 수 조정
  • 어떤 작업을 받아들일지 여부를 결정
  • 장기스케줄링 이라고 함
  • 그림 전체

 

스케줄링의 목적

• 공평성
  • 모든 프로세스가 자원을 공평하게 배정받아야 함
  • 특정 프로세스가 무한 대기에 빠지면 안됨
• 효율성
  • 시스템 자원에 유휴시간이 없도록 활용
  • 유휴 자원을 사용할 프로세스가 있다면 우선권을 줌
• 안정성
  • 시스템 자원을 점유하거나 파괴하려는 프로세스로부터 자원을 보호
  • 우선순위에 따라 중요한 프로세스가 먼저 작동되도록
• 확장성
  • 프로세스가 증가해도 안정적으로 작동하도옥
  • 프로세스 수, 자원의 수와 관계 없도록 잘 배정해야 함
• 반응 시간 보장
  • 사용자에게 적절한 시간 안에 반응해줘야 함
• 무한 연기 방지
  • 특정 프로세스가 무한 대기에 빠지면 안됨

 

선점형 스케줄링

• 선점을 허용 → 프로세스가 CPU를 서로 차지하려고 함
• 현재 대부분 이걸로 사용
• 운영체제의 판단으로 진행중이던걸 중지시키고 새로운 프로세스를 시작할 수 있음
• 하나의 프로세스가 CPU를 독점할 수 없음
• 대화형 시스템이나 시분할 시스템에 적합
• 문맥교환이 많아 오버헤드가 많다
• 중요도가 높은 프로그램을 만들 때 주로 사용

비선점형 스케줄링

• 선점을 비허용
• CPU가 작업중인 프로세스가 종료 또는 대기가 될 때 까지 계속 실행
• 문맥 교환에 의한 낭비가 적음
• 하나가 끝날 때 까지 다른 작업을 못하여 시스템 처리율이 떨어짐
• → 작업시간이 긴 프로세스가 작업중이면 기다려야 함
• 일괄 작업 시스템에서 사용