운영체제-프로세스 스케쥴링

dooh kim·2020년 2월 10일

멀티 테스킹 멀티 프로그래밍 배치 처리 시스템 시분할 시스템

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프로세스 스케쥴링

배치 처리 시스템
시분할 시스템
멀티 태스킹
멀티 프로그래밍

Batch Processing(배치 처리 시스템)

그림

Queue 와 같은 방식으로 돌아감

- FIFO(First In First Out)

배치 처리 시스템과 시분할 시스템/멀티 프로그래밍

- 여러 프로그램을 순차적으로 실행시킬 수 있도록 해주세요!
	- 어떤 프로그램은 실행 시간이 많이 걸려서, 다른 프로그램이 실행하는데 시간을 많이 기다려야 한다.(단점)
    - 나는 MP3 음악을 들으면서, 문서 작성을 하고싶어요(배치처리 시스템에서는 불가능함, 동시성 여러 응용 프로그램 실행)
    - 여러 사용자가 동시에 하나의 컴퓨터를 쓰려면 어떻게 해야 하나요?(다중 사용자 지원)

요구사항으로 인하여

멀티 프로그래밍/시분할 시스템이 나왔다.

시분할 시스템

- 시분할 시스템: 다중 사용자 지원을 위해 컴퓨터 응답 시간을 최소화하는 시스템

시간을 잘게 분할하여 조금씩 조금씩 응용 프로그램들을 바꿔가면서 실행을 하면 짧아진다.

멀티 태스킹

- 멀티 태스킹: 단일 CPU에서, 여러 응용 프로그램이 동시에 실행되는 것처럼 보이도록 하는 시스템

(cpu에서 실행되는 건 하나의 명령어이지만 여러개가 실행되는 것처럼 보이도록 한다 물론, 요즘은 여러개의 cpu장착되어있음)

실제 멀티 태스킹

- 1000 밀리초(ms) = 1초
- 10 ~ 20 ms 단위로도 실행 응용 프로그램이 바뀌더라
- 사용자에게는 동시에 실행 되는 것처럼 보임

(해당 기술은 시분할 시스템의 기본 기술과 동일하다.)

멀티 태스킹과 멀티 프로세싱

- 멀티 태스킹 : 단일 cpu
- 멀티 프로세싱 : 여러 cpu에 하나의 프로그램을 병렬로 실행해서 실행속도를 극대화 시키는 시스템(하나의 응용 프로그램이 여러 개의 cpu를 사용을 하면서 어떻게하면 짧은 시간안에 실행 시킬 수 있을까의 요구사항을 구현한 시스템)

정리

배치 처리 시스템
시분할 시스템(다중 사용자 지원, 응답시간 최소화)
멀티 태스킹(동시 실행 하는 것처럼 보이도록)
멀티 프로세싱(여러 CPU에 하나의 프로그램을 병렬로 실행시키는 시스템)

멀티 프로그래밍

최대한 CPU를 많이 활용하도록 하는 시스템
- 시간 대비 CPU 활용도를 높이자(응용 프로그램이 CPU에 실행을 하는 중이라 할지라도 응용 프로그램이 다양한 작업을 중간중간에 필요로 해서 cpu에 응용프로그램이 있다손치더라도 응용 프로그램이 실행을 못하는 경우가 있다)
- 응용 프로그램을 짧은 시간 안에 실행 완료를 시킬 수 있음

의문점
응용 프로그램이 cpu에 한줄한줄 코들르 실행하면 되는거지 무슨 다른 작업을 한다는 말이냐 다 cpu가 실행하는거 아냐

그런 작업이 있다 하더라고 그런작업이 많을까?

의문점이 있을 수 있다

응용 프로그램은 온전히 cpu를 쓰기보다, 다른 작업을 중간에 필요로 하는 경우가 많습니다.

(다른 작업이라는 것들은 은 여러가지 기술들을 연결이 되었어서 여러가지 기술들을 다 알고나서 응용 프로그램들이 cpu에 넣어진다 치더라도 다른 작업들 때문에 cpu에서 계속 실행이 쭉 되는건 아니겠구나 ) 이해 안됨

- 응용 프로그램이 실행 되다가 파일을 읽는다(저장매체,굉장히 느림) 
cpu에 해당 응용프로그램들이 놓여 있더라도 저장매체에서 파일을 읽기 전까지 더이상 실행을 할 수 없다.
- 응용 프로그램이 실행 되다가 프린팅을 한다.

code example

그림

fd = open....
if(fd ==-1)

이 사이에 다른 응용 프로그램으로 바꿔 줄수 있다.
(fd return값을 이용해서 다음 코드가 진행되기때문에 걸리는 시간동안)

그림 2

컴퓨터 구조 측면

메모리 계층 - 컴퓨터 구조 복습

출처 : https://computationstructures.org/lectures/caches/caches.html

정리

실제로는 시분할 시스템, 멀티 프로그래밍, 멀티 태스킹이 유사한 의미로
통용된다.

핵심
- 여러 응용 프로그램 실행을 가능 토록 함

응용 프로그램이 동시에 실행되는 것처럼 보이도록 함

CPU를 쉬지 않고 응용 프로그램을 실행토록 해서, 짧은 시간안에 응용 프로그램이 실행완료 될수 있도록 함

컴퓨터 응답 시간도 짧게 해서, 다중 사용자도 지원

단어 정리