나는 말을 잘 듣는 혼공족인건가...?ㅋㅋ
족장님이 그만 하라고 하셔서 그만했다..(>변명)

역시 족장님은.... 선견지명이 크으으으....👍

컴퓨터 구조는 어찌저찌 했는데, 급 운영체제가 나온다니 갑자기 쓰러졌다(>사실 안쓰러짐🙄)
나는 여기까지인가...? 싶었지만, 페이스북에 달린 족장님의 글을 이제야 보게 되었다. 계속해서 지금이 2차 1주차라고 생각하라고 마인드 셋 시켜주시고 응원해주시는 족장님과 계속해서 공부하고 있는 스터디원 사람들을 보면 정말... 사람이 맞는건가? 인공지능이, 자동화시켜놓고 사람이라고 나를 속이고 있는 것인가 할 정도로 다들 열심히 하고 있었다. (>족장님이 사람이시라면 당근🥕을 흔들어주세요!🐰) 여기서 "나도 질 수 없지! 정리는 못하더라도 읽고 미션수행만이라도 하자! 다시 복습할 때, 다시 혼공단을 모집하기 전까지만 정리하자! 다음에는 꼭 다른책으로 하자!" 다짐하고 미션을 수행하고자 한다.
(>길게 뭐라 말했지만 대충 정리 어렵고 귀찮고 그냥 쉽게 공부하고 싶다는 소리ㅋㅋ)

[CH10]미션1. 304쪽 1번 풀기

Process states and transitions

프로세스는 요청에 따라 상태가 계속 전환된다.

• new : 새롭게 생성된 process
• ready : CPU에서의 실행을 기다리는 상태
• running : 실행중인 process
• waiting : I/O(사용자의 입출력)이나 scheduling에 의한 대기 상태
• terminated : 실행을 마친 상태
• (ready ≠ waiting), FCFS로 스케줄링 해줌

[CH11]선택미션1.

준비 큐에 A,B,C,D 순으로 삽입되었다고 가정했을 때, 선입 선처리 스케줄링 알고리즘을 적용하면 어떤 프로세스 순서대로 CPU를 할당받는지 풀어보기

• 선입 선처리는 들어오는 순서대로 처리하는 방법이므로 들어온 순서 A→B→C→D 그대로 CPU를 할당 받는다.

[참고]

Scheduling algorithms

• Scheduling algorithms은 크게 둘로 분류할 수 있음

  • non-preemptive (비선점형) : Process가 자원을 반납하기 전까지 다른 프로세스가 자원을 사용할 수 없음. 수행시간이 긴 프로세스가 자원을 점유하게 되면 이후 실행되어야 하는 프로세스들이 자원을 할당받지 못하는 기아 현상이 발생.

  • preemptive (선점형) : Process가 한번 실행될 때 제한된 시간만을 할당해서 사용. 프로세스의 우선순위에 따라 스케쥴링을 하게 되므로 우선순위가 낮은 프로세스는 기아 상태에 빠짐.

    → single core 기준으로 한 프로세스를 진행할 때, 자원을 중간에 뺏어서 세치기 가능하냐 (자원관점)

    non-preemptive (비선점형)	preemptive (선점형)
    정해진 시간 없이 process 종료 전까지 점유	일정 시간을 process에 할당해 해당 시간만 자원을 사용하고 반납
    중간에 interrupt가 일어나지 않음	interrupt를 통해 실행 중인 process를 교체
    종료 후 context switch 외에 추가적인 오버헤드 없음	context switch 가 일정 시간마다 일어나기 때문에 오버헤드 있음
    프로세스 우선순위 고려 없음	프로세스에 대한 우선순위를 고려
    FCFS, SJF, Priority Scheduling	Round-Robin, Multilevel Queue Scheduling

1. FCFS(First Come, First Served) Scheduling (non-preemptive)
   • 가장 간단하고 직관적인 스케쥴링 알고리즘으로 그 구조가 Queue와 비슷하다.
   • 먼저 도착한 프로세스를 먼저 실행하고, 프로세스가 도착한 순서대로 CPU를 할당한다.
   • 보편적으로 프로세스들의 평균 대기 시간이 길어진다는 문제가 있다.
2. SJF(Shortest Job First) Scheduling (non-preemptive) ← ready queue에서만 보면 non임
   • 다음에 실행할 프로세스를 선택할 때 실행 시간이 가장 짧을 것으로 예상되는 프로세스를 선택하는 방식
   • ready queue에 프로세스를 새로 삽입할 때 CPU burst time이 가장 짧은 것을 다음 프로세스로 지정할 수 있도록 제일 앞에 삽입한다. → priority queue (minheap으로 구현)
     (우선예약가능 → ready queue 앞에 세워주는 거지, 뚫고 먼저 들어가지는 않는다.)
   • 이 경우 FCFS보다 평균 대기 시간이 줄어들지만 CPU burst time이 긴 프로세스의 경우 오히려 대기시간이 증가하고 심할 경우 starvation 상태가 되는 문제점이 있다.
   • 비선점형 방식뿐만 아니라 선점형 방식으로 이용되기도 한다.
3. RR(Round-Robin) Scheduling (preemptive)
   • 각 프로세스에 차례로 일정한 시간 할당량(time quantum) 동안 CPU 자원을 차지할 수 있도록 함
   • time quantum 시간이 길다면 FCFS와 같은 형태로 작동하므로 RR 스케줄링을 사용하는 의미가 줄어들고, 시간이 너무 짧다면 너무 많은 Overhead가 생기기 때문에 좋지 않다.
   • 따라서 적절한 time quantum 길이를 찾는 것이 중요함.

example.
**- P1 : 4, P2 : 2, P3 : 3 (resource) ( 예 )P1이 끝나는데 4 time이 필요하다)

• time quantum = 2 (RR)
• ready queue : [P3, P1, P2] (FCFS, RR에 한해서, SJF는 위에 프로세싱 자료보고 고름)**

execution 순서

1) FCFS : [P3, P1, P2] → 돌아가는 과정 : P3,P3,P3,P1,P1,P1,P1,P2,P2 → 끝나는 순서 : P3, P1, P2

2) SJF : [P2, P3, P1] → 돌아가는 과정 : P2,P2,P3,P3,P3,P1,P1,P1,P1 → 끝나는 순서 P3, P1, P2

3) RR : [P3, P1, P2] → 돌아가는 과정 : P3,P3,P1,P1,P2,P2,P3,P1,P1 → 끝나는 순서 P2, P3, P1

(average) waiting time (context-switching에 의한 overhead는 계산하지 않음)
(→ 평균은 프로세스 개수로 나누기)

1) FCFS : P3(0) + P1(3) + P2(3+4) = 10, (10/3)

2) SJF : P2(0) + P3(2) + P1(2+3) = 7, (7/3)

3) RR : P3(0) + P1(2) + P2(2+2) + P3(2+2) + P1(2+1) = 13, (13/3)
P3(0) + P1(2) + P2(2+2) + P3(2+2+2) + P1(2+2+2+1) = 19 * 기다린 기준으로 생각한다!!

3-1) IF TIME-QUANTUM = 3, WAITING TIME = ?
RR : [P3, P1, P2] → 돌아가는 과정 : P3,P3,P3,P1,P1,P1,P2,P2,P1
→ WAITING TIME = P3(0) + P1(3) + P2(3+3) + P1(2) = 11
→ 타임퀀텀 사이즈에 따라 대기시간이 달라지는데 조절 잘 해야 한다. 컨텍스트 스위치가 많이 일어나면 대기시간이 길어질 수 있지만, 대기시간이 달라질 수 있어서 스위치가 많이 일어난다고 해서 비례적으로 대기시간이 길어지지는 않는다.