CPU 스케줄링

목차

1. CPU 스케줄링

- 프로세스가 생성된 후 종료될 때까지 모든 상태 변화를 조정하는 일을 수행한다. CPU 스케줄링은 CPU 스케줄러가 하는 모든 작업이다.

 

2. 스케줄링 단계

스케줄링의 단계

- 고수준 스케줄링: 전체 프로세스 수를 조절 (승인 스케줄링이라고도 함)

- 중간 수준 스케줄링: 활성화된 프로세스를 조절하여 과부하 방지

- 저수준 수준 스케줄링: 어떤 프로세스에 CPU를 할당하고 대기로 보낼 지 결정

3.  스케줄링의 목적

- 공평성: 자원 배분은 공평하게 배정 받아야하고 특정 프로세스가 배제되면 안됨

- 효율성: 유휴 시간이 없어야 하며 유휴자원을 사용하려는 프로세스에게 우선권 부여

- 안전성: 중요 프로세스가 먼저 작동하여 점유하거나 파괴하려는 프로세스를 방지

- 확장성: 프로세스가 증가해도 안정적으로 시스템이 동작하며 자원이 늘어날 경우 혜택이 시스템에 반영

- 반응 시간 보장: 시스템은 적절한 시간 안에 프로세스 요구에 반응

- 무한 연기 방지: 특정 프로세스의 작업이 무한 연기되면 안됨

4.  스케줄링 고려사항

- 우선순위가 높은 프로세스가 CPU 먼저 할당

- 우선순위가 높다: 커널, 전면, 대화형, 입출력 집중 프로세스

- 우선순위가 낮다: 일반. 후면, 일괄 작업, CPU 집중 프로세스

 

5.  다중 큐

- 프로세스를 효율적으로 관리하기 위해 큐를 여러 개 두는 것을 의미

- 준비 상태에서는 우선순위에 따라 다중 큐를 운영

- 대기 상태에서는 같은 입출력을 요구한 프로세스들을 모아 다중 큐를 운영

 

6. 스케줄링 알고리즘

- FCFS: 준비 큐에 도착한 순서대로 CPU를 할당하는 비선점형 방식

- SJF: 준비 큐에 있는 프로세스 중에서 실행 시간이 짧은 작업부터 할당하는 비선점형 방식

- HRN: 대기 시간과 CPU 사용 시간을 고려하여 스케줄링을 하는 비선점형 방식

- RR: 타입 슬라이스 동안 작업을 하다 완료하지 못하면 준비 큐의 맨 뒤로 보내는 선점형 방식

- SRT: RR을 활용하다가, CPU를 할당 받을 프로세스를 선택할 때 남아 있는 작업시간이 가장 적은 프로세스를 선택하는 선점형 방식

- 우선순위: 프로세스 중요도에 따라 CPU를 할당하는 선점/비선점형 방식

- 다단계 큐: 우선순위에 따라 준비 큐를 여러 개 사용하는 비선점형 방식

- 다단계 피드백 큐: CPU를 사용하고 난 프로세스가 원래의 큐로 되돌아가지 않고 우선순위가 하나 낮은 큐의 끝으로 들어감