05. 스케쥴링 알고리즘

• 프로세스란?

  • 메모리에 올려져서 실행 중인 프로그램

  • 코드 이미지(바이너리): 실행 파일, 예: ELF format

    작업, task, job이라는 용어와 혼용 됨

  • 응용프로그램 != 프로세스

    • 응용프로그램은 여러 개의 프로세스로 이루어질 수 있음.

    • 하나의 응용프로그램은 여러 개의 프로세스가 상호작용 하면서 실행될 수 있음.

      간단한 C/C++ 프로그램을 만든다면 => 하나의 프로세스 여러 프로그램을 만들어서 서로 통신하면서 프로그램 작성상(IPC 기법)

• 스케쥴러와 프로세스관계

  • 스케쥴러 : 프로세스 실행을 관리

• 스케쥴링 알고리즘

  어느 순서대로 프로세스를 실행시킬까?

  • 목표

    • 시분할 시스템 예: 프로세스 응답 시간을 가능한 짧게

    • 멀티 프로그래밍 예: CPU 활용도를 최대로 높혀서 프로세스를 빨리 실행

• 기본 스케쥴링 알고리즘

  • FIFO

    • 프로세스가 저장 매체를 읽는다는지, 프린팅을 한다든지 하는 작업 없이 쭉 CPU를 처음부터 끝까지 사용한다.

    • 가장 간단한 스케쥴러

    • 배치 처리 시스템과 유사

    • FCFS(First Come First Served) 스케쥴러

  • 최단작업우선(SJF: Shortest Job First) 스케쥴러

    • 가장 프로세스 실행 시간이 짧은 프로세스부터 먼저 실행시키는 알고리즘

    • 장점: 응답 시간이 짧은 프로세스부터 실행되어 FIFO보다는 응답 시간이 짧을 수 있음. 줄줄이 지 되는 경우는 발생하지 않는다.

    • 단점: 단, 실행 시간을 알아야 한다.

  • 우선순위 기반(Priority-Based) 스케쥴러

    • 프로세스에 우선순위를 메겨둠.

    • 정적 우선순위

      • 프로세스마다, 우선순위를 미리 지정

      • (웹을 1순위로 해 놓는 다는지 그런)

    • 동적 우선순위

      • 스케쥴러가 상황에 따라 우선순위를 동적으로 변경

  • Round Robin 스케쥴러

    • 시분할 시스템을 위해 설계된 선점형 스케쥴링의 하나.

    • 시간 단위로 CPU(process) 할당

    • 단위 시간 안에 해당 프로세스가 모두 실행되지 않았을 경우, 다시 준비 queue로 돌아가서, CPU 할당 받을 준비를 다시 함.

• 잠깐!(SJF에 참조)

  • RealTime OS(RTOS): 응용프로그램 성능 보장을 목표로 하는 OS

    • 정확하게 프로그램 시작, 완료 시간을 보장.

    • Hardware RTOS, Software RTOS

    • 시간에 민감한 컴퓨팅 환경에 적합

  • General Purpose OS(GPOS)

    • 프로세스 실행 시간에 매우 민감하진 않고, 일반적인 목적으로 사용되는OS

    • 예: Windows, Linux등 (일반적인 OS)