CPU 스케줄링 CPU Scheduling

 

CPU 스케줄링 CPU Scheduling

• 멀티프로그래밍의 목적
  • CPU 이용률 최대화
    • 단일 코어라면, 빨간 박스의 상태에서 CPU는 I/O 요청이 완료될 때까지 유휴상태를 갖는다. -> 비효율적!
  • 대기 시간 최소화

 

CPU - I/O 버스트 사이클

 

CPU Scheduler

• CPU가 유휴 상태가 될 때마다 Ready queue에 있는 프로세스를 하나 선택한다.
• 선택 절차는 CPU Scheduler에 의해 선택된다.
• Queue에 있는 레코드들은 일반적으로 PCB이다.
• 선택 방법
  • FIFO Queue
  • Linked list, Binary list
  • Priority Queue

 

Preemptive(선점형) vs Nonpreemptive(비선점형)

• preemptive 조건에 의해서 스케쥴러가 context switch를 실행한다.
  • 아래 2번, 3번
• nonpreemptive 어떤 프로세스가 선점하면 프로세스가 종료되거나 switch 돼야 바꿀 수 있다.
  • 아래 1번, 4번
• CPU 스케줄링 결정은 다음의 네 가지 상황에서 가능하다.
  • 1. running -> waiting (nonpreemptive)
    • I/O 요청 또는 자식 프로세스의 종료를 기다리는 상태
  • 2. running -> ready (chioce preemptive vs nonpreemptive)
    • 예외, 입출력, 이벤트 등의 인터럽트 발생
  • 3. wating -> ready (chioce preemptive vs nonpreemptive)
    • I/O 요청 종료로 ready queue 진입
  • 4. terminate (nonpreemptive)

 

디스패처 Dispatcher

• CPU core의 control을 넘겨주는 module, Context switching을 실제로 실행한다.
• Dispatcher가 할 일
  • context를 옮기는 것
  • user mode로 바꾸는 것
  • ready에서 대기중인 process를 running으로 resume
  • scheduler는 선택만, 실제 실행은 dispatcher가 한다.

 

디스패처는 빨라야만 한다.

• dispatch latency(context switching 시간)가 짧아야 한다.
• vmstart 1(초단위) 3(줄)

 

출처 : https://www.guru99.com/cpu-scheduling-algorithms.html

 

스케줄링 기준 (Scheduling criteria)

• CPU 이용률(utilization) : CPU 이용률이 40% ~ 90% 의 범위를 가져야한다.
• 처리량(throughput) : 단위 시간당 완료된 프로세스의 개수
• 총처리 시간 (turnaround time) : 프로세스 제출 시간과 완료 시간의 간격
• 대기 시간 (wationg time) : 준비 큐에서 대기하면서 보낸 시간
• 응답 시간 (response time) : 첫 번째 응답이 나올 때까지의 시간