아래 글은 CS(컴퓨터 과학) 관련 개념 정리 및 작성자 공부를 위해 작성되었습니다.
📃 참고자료
- 다중프로그래밍 (Multi-programming)
- 여러개의 프로세스가 시스템 내 존재
- 자원을 할당 할 프로세스를 선택 해야 함
- 스케쥴링 (Scheduling)
* 자원 관리
- 시간 분할 (time sharing) 관리
- 하나의 자원을 여러 스레드들이 번갈아 가며 사용
- 예) 프레세서 (Processor)
- 프로세스 스케쥴링 (Process scheduling) -> 프로세서 사용 시간을 프로세스들에게 분배 - 공간 분할 (space sharing) 관리
- 하나의 자원을 분할하여 동시에 사용
- 예) 메모리 (memory)
- 스케줄링 (Scheduling)의 목적
- 시스템의 성능(performance) 향상
대표적 시스템 성능 지표 (index)
- 응답시간 (response time)
- 작업 요청 (submission)으로부터 응답을 받을때까지의 시간 - 작업 처리량 (throughput)
- 단위 시간 동안 완료된 작업의 수 - 자원 활용도 (resource utilization)
- 주어진 시간 동안 자원이 활용된 시간
* 목적에 맞는 지표를 고려하여 스케줄링 기법을 선택
- 시스템 성능 지표들
- 평균 응답 시간 (mean response time)
- 사용자 지향적, 예) interactive systems - 처리량 (throughput)
- 시스템 지향적, 예) batch systems - 자원 활용동 (resource utilization)
- 공평성 (fairness)
- 예) FIFO - 실행 대기 방지
- 무기한 대기 방지 - 예측 가능성 (predictability)
- 적절한 시간안에 응답을 보장하는가 - ....
- 대기시간, 응답시간, 반환시간
- 스케줄링 기준 (Criteria)
- 스케줄링 기법이 고려하는 항목들
- 프로세스 (process)의 특성
- I/O-bounded or compute-bounded - 시스템 특성
- Batch system or interactive system - 프로세스의 긴급성 (urgency)
- hard- or soft- real time, non- real time systems - 프로세스 우선순위 (priority)
- 프로세스 총 실행 시간 (total service time)
- ...
- 스케줄링 기준 (Criteria)
- 프로세스 수행
= CPU 사용 + I/O 대기 - CPU burst -> compute bounded
- CP 사용 시간 - I/O burst -> I/O bounded
- I/O 대기 시간 - Burst time은 스케줄링의 중요한 기준 중 하나
- 스케줄링의 단계 (Level)
- 발생하는 빈도 및 할당 자원에 따른 구분
- Logn-term scheduling
- 장기 스케줄링
- job scheduling - Mid-term scheduling
- 중기 스케줄링
- Memory allocation - Short-term scheduling
- 단기 스케줄링
- Process scheduling
- Long-term Scheduling
- Job scheduling
- 시스템에 제출 할 (Kernel에 등록 할) 작업(Job) 결정
-> Admission scheduling, High-level scheduling - 다중 프로그래밍 정도(degree) 조절
- 시스템 내에 프로세스 수 조절 - I/O bounded 와 compute bounded 프로세스들을 잘 섞어서 선택해야 함
- Why? - 시분할 시스템에서 모든 작업을 시스템에 등록
- Logn term scheduling이 덜 중요
- Mid-term Scheduling
- 메모리 할당 결정 (memory allocation)
- Intermediate-level scheduling
- Swapping (swap-in / swap-out)
- Short-term Scheduling
Process scheduling
- Low-level scheduling
- 프로세서 (processor)를 할당할 프로세스 (process)를 결정
- Processor scheduler, dispatcher
가장 빈번하게 발생
- Interrupt, block (I/O), time-out, Etc.
- 매우 빨라야 함
- E.g
- average CPU curst = 100ms
scheduling decision = 10ms
- 10 x (100+10) = 9%
of the CPU is being used simply for scheduling
# 스케줄링의 단계 (Level)
# 스케줄링 정책 (Policy)
- 선점 vs 비선점
- Preemptive scheduling, Non-preemptive scheduling - 우선순위
- Priority
- Preemptive / Non-preemptive scheduling
1. Non-preemptive scheduling
- 할당 받을 자원을 스스로 반납할 때까지 사용
- 예) system call, I/O, Etc. - 장점
- Context switch overhead가 적음 - 단점
- 잦은 우선순위 역전, 평균 응답 시간 증가
2. Non-preemptive scheduling
- 타의에 의해 자원을 빼앗길 수 있음
- 예) 할당 시간 종료, 우선순위가 높은 프로세스 등장 - Context switch overhead가 큼
- Time-sharing system, real-time system 등에 적합
- Priority (우선순위, 프로세스의 중요도)
1. Static Priority (정적 우선순위)
- 프로세스 생성시 결정된 priority가 유지 됨
- 구현이 쉽고, overhead가 적음
- 시스템 환경 변화에 대한 대응이 어려움
2. Dynamic priority (동적 우선순위)
- 프로세스의 상태 변화에 따라 priority 변경
- 구현이 복잡, priority 재계산 overhead가 큼
- 시스템 환경 변화에 유연한 대응 가능
반응형
