CPU 스케줄링

프로세스 우선순위와 스케줄링 큐

운영체제가 공정하고 합리적으로 자원을 배분하는 방법 == 스케줄링

정해진 시간 동안 돌아가면서 CPU를 사용하는 것이 가장 좋나? => NO!

프로세스마다 우선순위*가 다르다.

ps -el을 통해 우선순위를 볼 수 있음.

우선순위의 차이를 보이는 대표적인 프로세스 유형

* I/O bound process > CPU bound process

CPU burst, IO burst

IO bound process는 잠깐 실행하고 나면 볼 일이 없음. (거의 바로 대기상태) 그래서 우선순위가 높음.

프로세스 우선순위를 토대로 CPU 할당 받는 방법 == CPU 스케줄링 알고리즘

스케줄링 큐는 꼭 FIFO는 아님.

준비 큐	CPU 이용을 기다리는 프로세스들의 큐
대기 큐	대기 상태 프로세스들의 큐 (입출력 끝 대기)

한 프로세스 실행 도중 다른 급한 프로세스가 실행되어야 한다면?

*선점형 스케줄링

현재 실행 중인 프로세스의 자원을 빼앗아 해당 프로세스에 할당

[프로세스에 자원을 골고루 할당 가능]

[문맥 교환 과정도 소요가 발생하는데. 오버헤드가 생김.]

*비선점형 스케줄링

현재 실행 중인 프로세스의 실행이 끝날때까지 기다렸다가 프로세스에 할당

[고르지 않은 자원 분배]

[오버헤드가 적음]

운영체제마다 CPU 스케줄링 알고리즘이 다름.

선입 선처리 스케줄링	(FIFO 스케줄링) CPU를 먼저 요청한 프로세스부터 CPU 할당. [비선점형]
최단 작업 우선 스케줄링	준비 큐 프로세스 중 CPU 이용 시간이 짧은 프로세스부터 실행
라운드 로빈 스케줄링	돌아가면서 하겠다. 선입 선처리 + 타임 슬라이싱 준비 큐에 삽입된 순서로 실행하되, 타임 슬라이스만큼만 실행.
최소 잔여 시간 우선 스케줄링	최단 작업 우선 스케줄링 + 라운드 로빈 스케줄링
우선순위 스케줄링	프로세스마다 우선순위 부여하고 우선순위 높은 순서로 스케줄링
다단계 큐 스케줄링	우선순위별로 준비 큐를 여러 개 사용하는 스케줄링
다단계 피드백 큐 스케줄링	프로세스가 큐 간의 이동 가능

보통 CFS를 활용함. (Completely Fair Scheduler)

비실시간 프로세스를 대상으로 하는 스케줄링 방식.

vruntime (virtual runtime)

- 프로세스가 그 동안 실행한 시간을 정규화한 정보.

- vruntime이 작은 프로세스를 다음 실행할 프로세스로 삼음.

- vruntime 별 테스크를 고르는 과정에서 RB tree 사용

타임 슬라이스

- nice 값에 비례해 가중치 할당, 가중치를 바탕으로 타임 슬라이스 할당.