[OS] 운영체제 - CPU 스케줄링 1

운영체제 - CPU 스케줄링 1

CPU burst 🔛 I/O burst

• CPU bound job, I/O bound Job이 섞여 있기 때문에 CPU 스케줄링은 대단히 중요하다.

CPU-burst Time 분포

• 대체로 I/O bound job이 CPU를 받는 시간(burst duration)이 더 짧다.
  • I/O 작업은 일단 CPU를 길게 사용하지 않고, 사용자에게 직관적인 경험을 주기 위해 이렇게 한다.

프로세스 특성 분류

I/O bound process

• CPU를 잡고 계산하는 시간보다 I/O에 많은 시간이 필요한 job
• many short CPU bursts

CPU-burst process

• 계산 위주의 job
• few very long CPU bursts

CPU Scheduler & Dispatcher

CPU Scheduler

• Ready 상태의 프로세스 중에서 이번에 CPU를 줄 프로세스를 고른다.

Dispatcher

• CPU의 제어권을 CPU Scheduler에 의해 선택된 프로세스에게 넘긴다.
• 이 과정을 Context Switch라고 한다.

스케줄링이 필요한 경우

1. Running -> Blocked
   • 예: I/O 요청하는 시스템 콜
2. Running -> Ready
   • 예: 할당시간 만료로 timer interrupt
3. Blocked -> Ready
   • 예: I/O 완료 후 인터럽트
4. Terminate

• 1, 4는 nonpreemptive (자진 반납)
• 다른 모든 스케줄링은 preemptive (강제로 빼앗음)

스케줄링 성능척도 Scheduling Criteria

• CPU utilization. 이용률
  • 이용률이 높을수록 좋다.
• Throughput. 처리량
  • 처리량이 많을수록 좋다.
• Turnaround time. 소요시간, 반환시간
  • ‘ready queue에서 기다린 시간 + CPU running 시간’ 만큼의 값을 가진다. (CPU를 기다린 시간 + CPU를 사용한 시간)
  • 시간은 짧을수록 좋다.
• Waiting time. 대기시간
  • CPU를 사용하러 와서 기다린 시간의 합(ready queue에서 줄 선 대기시간의 합)
  • 시간은 짧을수록 좋다.
• Response time. 응답시간
  • I/O가 끝나고 CPU burst로 돌아와서 처음 응답까지 걸리는 시간
  • 시간은 짧을수록 좋다.