📌 CPU Scheduling

📖 01. CPU and I/O Bursts in Program Execution

• 프로그램이 실행되면 어떤 프로그램이든 간에 다음과 같은 Path가 진행된다.

• load store, add store, read from file : CPU에서 instruction을 실행하는 기계어이다.
  -> Running을 한다는 의미
  -> 중간에 오래 걸리는 작업 파일에서 어떤 내용을 읽어온다거나 이런 부분이 프로그램안에 포함이 된다.

• Wait for I/O : CPU를 놓고 I/O를 하고 있는다.
  -> I/O 작업이 끝나면 ready상태로 돌아와서 CPU를 얻어와서 instruction 실행

• CPU를 많이 사용해야하는 프로그램도 있을 것이고 I/O를 많이 사용하는 프로그램도 존재 할 것이다. 어쨋든 프로그램의 Path는 CPU를 연속적으로 사용하는 단계거나 I/O를 사용하는 단계로 나뉜다.

• CPU를 연속적으로 사용하는 단계를 CPU burst라고 부른다.

• I/O를 실행하고 있는 단계를 I/O burst라고 부른다.

• 어떤 프로그램이든 프로그램이 실행된다는 것은 CPU burst와 I/O burst가 반복하며 실행이 되는 것이다.

• 단, 프로그램의 종류에 따라서 CPU burst와 I/O burst가 굉장히 빈번하게 있는 프로그램이 있고 CPU burst가 진득히 나오다가 I/O burst가 한 번 나오는 프로그램이 존재 할 수 있다는 것이다.

• 주로 사람이 인터렉션을 하는 프로그램이 CPU, I/O burst가 반복되는 프로그램이다.
  -> 화면에 출력해주고, 키보드에서 입력받고 등.

• 과학 계산용 프로그램 1000 x 1000 행렬 프로그램등은 CPU burst가 오래 사용된다.

📖 02. CPU-burst Time의 분포

• CPU burst의 time을 그래프로 찍어본 것이다.

• CPU 사용량이 적고 I/O 사용량이 많은 프로그램을 I/O bound job이라고 한다. (= CPU 사용량이 짧은 시간에 빈번한 구간존재)

• 반대인 경우 CPU bound job이라고 함.

• 컴퓨터 안에는 똑같은 종류의 프로그램만 존재하는 것이 아니라 CPU bound job이나 I/O bound job이 많다.
  -> 따라서 CPU Scheduling이 필요하다.

• 다음 그래프는 I/O bound job이 CPU를 짧게 쓰는데 많이 사용하는 것이고 CPU bound job은 길게 사용하고 있다고 해석하는 것이 타당하다.

• job의 종류가 섞여있다라는 것을 보여줌

• I/O는 Interactive job이다. 따라서 사용자와 소통을 자주 해야하는데 CPU bound job이 CPU를 오래 잡고 있으면 사용자와 소통이 늦어진다.
  -> CPU Scheduler는 사용자와의 소통을 중심으로 스케줄링 해야한다.

• 누구한테 우선으로 줄 것인가?, 얼만큼 시간을 주고 뺏을것이냐?
  -> 스케줄링의 대표적인 고려사항

📖 03. 프로세스의 특성 분류

📖 04. CPU Scheduler & Dispatcher

• CPU Scheduler는 운영체제 안에서 CPU 스케줄링하는 코드가 존재한다. -> CPU를 누구한테 줄지 결정하는 역할

• Dispatcher 또한 운영체제 내에 존재하는 특정기능을 하는 코드이다.
  -> CPU제어권을 실제로 넘겨주는 역할

• Timer의 시간이 남았다면 보통 이전에 실행되었던 interrupt당한 프로세스에게 CPU제어권이 넘어가는데 Priority에 의해서 interrupt한 프로세스로 넘어 갈 수 있다.

[출처] 반효경 교수님 강의