CPU 스케줄링 알고리즘

imeline·2024년 1월 9일
  • CPU 스케줄러는 CPU 스케줄링 알고리즘에 따라, 프로세스에서 해야 하는 일을, 스레드 단위로 CPU에 할당

  • 프로그램이 실행될 때는 CPU 스케줄링 알고리즘이 어떤 프로그램에 CPU 소유권을 줄 것인지 결정
  • CPU 이용률은 높게, 주어진 시간에 많은 일을 하게. 준비 큐(ready queue)에 있는 프로세스는 적게, 응답 시간은 짧게 설정하는 것을 목표로 함

비선점형 방식

  • 프로세스가 스스로 CPU 소유권을 포기하는 방식이며, 강제로 프로세스를 중지하지 않음
    -> 컨텍스트 스위칭으로 인한 부하가 적음

FCFS

  • 가장 먼저 온 것을 가장 먼저 처리하는 알고리즘
  • 길게 수행되는 프로세스 때문에, '준비 큐에서 오래 기다리는 현상(convoy effece)'이 발 생하는 단점

SJF

  • 실행 시간이 가장 짧은 프로세스를 가장 먼저 실행하는 알고리즘
  • 긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상이 일어나며 평균 대기 시간이 가장 짧습니다.
  • 하지만 실제로는 실행 시간을 알 수 없기 때문에 과거의 실행했던 시간을 토대로 추측해서 사용

우선순위

  • 기존 SJF 스케줄링의 경우 긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상이 있었음
  • 오래된 작업일수록 우선순위를 높이는 방법(aging)을 통해 단점을 보완한 알고리즘

선점형 방식

  • 현대 운영체제가 쓰는 방식
  • 지금 사용하고 있는 프로세스를 알고리즘에 의해 중단시켜 버리고 강제로 다른 프로세스에 CPU 소유권을 할당하는 방식

라운드 로빈

  • 현대 컴퓨터가 쓰는 스케줄링인 우선순위 스케줄링 (priority scheduling)의 일종
  • 각 프로세스는 동일한 할당 시간을 주고 그 시간 안에 끝 나지 않으면 다시 준비 큐(tready queue)의 뒤로 가는 알고리즘
  • 로드밸런서에서 트래픽 분산 알고리즘으로도 쓰임

SRF

  • 중간에 더 짧은 작업이 들어오면 수행하던 프로세스를 중지하고 해당 프로세스를 수행하는 알고리 (SJF는 중간에 실행 시간이 더 짧은 작업이 들어와도 기존 짧은 작업을 모두 수행하고 그다 음 짧은 작업을 이어나감)

다단계 큐

  • 우선순위에 따른 준비 큐를 여러 개 사용하고, 큐마다 라운드 로빈이나 FCFS 등 다른 스케줄링 알고리즘을 적용한 것
  • 큐 간의 프로세스 이동이 안 되므로 스케줄링 부담이 적지만 유연성이 떨어지는 특징

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