CPU 스케줄링
준비큐에 있는 프로세스에 대해서 CPU를 할당하는 방법입니다. 크게 다섯가지가 있는데요. FCFS, SJF, SRF, Priority Scheduling, 그리고 Round Robin이 있습니다.
- 준비 큐에 있는 프로세스에 대해 CPU 할당하는 방법
- 선점 vs 비선점
- 비선점
FCFS
SJF : 짧은 프로세스부터 - 선점 스케줄링
SRT : 최단 잔여시간을 우선
RR: 모든 프로세스가 같은 우선순위
-> TIME slice, 타임 컨텀 : time slice가 심하게 크다면 FCFS와 다를게 없다 time slice가 너무 작다면 불필요한 context switch가 많이 일어난다.
3.4.1 비선점형 방식
프로세스가 스스로 CPU 소유권을 포기하는 방식
- 강제로 프로세스 중지 X
- 컨텍스트 스위치으로 인한 부하가 적음
FCFS (First Come, First Served)
가장 먼저 온 것을 가장 먼저 처리
- 길게 수행되는 프로세스로 '준비 큐에서 오래 기다리는 현상(convoy effect)'이 발생한다는 단점
SJF (Shortest Job First)
실행 시간이 가장 짧은 프로세스부터 실행
- 긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상(starvation) 발생
- 평균 대기 시간이 가장 짧음
- 실제로 실행 시간을 알 수 없기 때문에 과거의 실행했던 시간을 토대로 추측해서 사용
우선순위
우선순위가 높은 프로세스를 먼저 실행
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우선순위 정하는 방식
내부적 - 시간 제한, 메모리 요구량, 열린 파일의 수 등을 확인하여 종합적으로 측정
외부적 - 운영체제 스스로 정하는게 아니라 바깥에 이미 설정된 기준을 따르는 것 -
선점방식과 비선점 방식 두 방법 모두 가능
-
우선순위 알고리즘 문제 starvation 해결 방법
: 오래된 작업일수록 '우선순위를 높이는 방법(aging)'을 통해 단점 보완
3.4.2 선점형 방식
사용하고 있는 프로세스를 알고리즘에 의해 중단시켜 버리고 강제로 다른 프로세스에 CPU 소유권을 할당하는 방식
라운드 로빈 (RR, Round Roubin)
각 프로세스에 동일한 할당 시간을 주고 그 시간 안에 끝나지 않으면 다시 준비 큐의 뒤로 가는 알고리즘
- 현대 컴퓨터가 쓰는 우선순위 스케줄링
- 할당 시간이 너무 크면 FCFS가 되고 짧으면 컨텍스트 스위칭이 잦아져 오버헤드, 즉 비용이 커짐
- 전체 작업 시간은 길어지지만 평균 응답 시간은 짧아짐
- 로드밸런서에서 트래픽 분산 알고리즘으로도 사용됨
오버헤드
어떤 처리를 하기 위해 들어가는 간접적인 처리 시간, 메모리 등
SRF (Shortest Remaining Time First)
프로세스의 남은 수행 시간이 짧은 순서에 따라 CPU 소유권 할당
- 중간에 더 짧은 작업이 들어오면 수행하던 프로세스를 중지하고 해당 프로세스를 수행하는 알고리즘
다단계 큐
우선순위에 따른 준비 큐를 여러 개 사용하고, 큐마다 다른 스케줄링 알고리즘을 적용
- 스케줄링 부담이 적지만 유연성이 떨어짐
[참고링크]
개발 기록장