![[정보처리기사] Process Scheduling](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fblog.huns.site%2Fimgs%2Fthumbnails%2Fblog%2Fposts%2Fcomputer-science%2Fengineer-information-processing.png&w=1200&q=75)
TOC
프로세스 스케줄링
프로세스가 생성/실행될 때 필요한 시스템의 여러 자원을 해당 프로세스에 할당하는 작업
프로세스 스케줄링의 목적
- CPU나 자원을 효율적으로 사용하기 위한 정책
- 처리율, CPU 이용률 증가
- 오버헤드, 응답시간, 반환시간, 대기시간 최소화
- 공정성(균형 있는 자원의 사용)
- 무한 연기 회피
비선점 / 선점 구분
의미
- 비선점 : CPU가 한 번 할당되면 다른 프로세스는 점유 불가
- 선점 : CPU를 차지하는 프로세스가 있어도 다른 프로세스가 빼앗아 사용 가능
장점
-
비선점
- 프로세스 응답시간 예측 용이
- 일괄 처리 방식에 적합
-
선점
- 우선순위가 높은 프로세스를 빠르게 처리
- 빠른 응답시간을 요하는 대화식 시분할 시스템에서 사용
단점
- 비선점 : 중요하지 않은 작업 때문에 중요한 작업이 기다리는 경우 발생 가능
- 선점 : 많은 오버헤드를 초래
- 오버헤드 : 어떤 처리를 하기 위해 들어가는 간접적인 처리시간 / 메모리
비선점 스케줄링
FCFS
- First Come First Service
- FIFO라고도 불린다.
- 준비상태 큐에 도착한 순서에 따라 차례로 CPU 할당
- 장점 : 공평성 유지
- 단점 : 중요하지 않은 작업을 기다리는 경우 발생
확장
- FCFS : 빨리 온 애들부터 순서대로 하자!
- SJF : 빨리 처리할 수 있는 애들부터 하자!
- HRN : 우선순위가 높은 애들부터 하자!
SJF
- Shortest Job First
- 실행시간이 가장 짧은 프로세스부터 CPU 할당
- 가장 적은 평균 대기시간
- 실행시간이 긴 프로세스에 불리!
HRN
- Hightest Response-ratio Next
- SJF의 단점을 보완하기 위한 기법
- 대기시간과 실행시간로 계산된 우선순위 이용
- 대기시간이 긴 프로세스일 경우 우선순위 결과값이 높다.
선점 스케줄링
RR
- Round Robin
- 시분할 시스템을 위해 고안
- FCFS의 선점형태 변형
FCFS와의 비교
- 공통점 : 준비상태 큐에 먼저 들어온 프로세스가 먼저 CPU 할당
- FCFS : 뒤에 뭐가 오든 일단 들어온 것부터 끝내자.
- RR : 할당된 시간만 실행, 완료되지 않으면 다음 프로세스에 CPU 넘기고 다시 줄 서!
- 할당 시간 大 : FCFS와 다를 바가 없다.
- 할당 시간 小 : 오버헤드 자주 발생
SRT
- Shortest Remaining Time
- SJF의 선점형태 변형
SJF와의 비교
- 공통점 : 실행시간을 비교해서 가장 짧은 프로세스부터 처리
- SJF : 일단 하던 건 끝내고 이후에 가장 짧은 프로세스를 건드리자!
- SRT : 하던 건 알 바 아님. 새로운 들어온 프로세스가 더 빨리 끝나면 뺏어감. Ex. 30초 짜리 프로세스 처리해서 10초 남았는데 3초짜리 프로세스 들어오면 3초짜리부터 처리
MLQ
- 다단계 큐 스케줄링(Multi Level Queue)
동작 방식
- 우선순위마다 준비상태 큐 형성
- 가장 높은 우선순위 큐의 프로세스에 CPU 할당
- 우선순위가 낮은 큐에서 작업 실행 중에도 상위 단계 큐에 프로세스 도착 시 CPU 뺏어감
특징
- 각 Queue는 RR, CSRF 등 독자적 스케줄링 가능
- Queue들 간의 프로세스 이동 불가 : 스케줄링 부담은 적지만 유연성이 떨어짐
- 우선순위가 낮은 프로세스는 기아현상 발생 가능
- 기아현상(Starvation) : 오랫동안 CPU 할당을 기다리는 것
MFQ
- 다단계 피드백 큐 스케줄링(MultiLevel Feedback Queue)
- 다단계 큐 + 동적인 프로세스 우선 순위 변화 적용
동작 방식
- 프로세스 생성 시 가장 높은 우선 순위 준비 큐에 등록
- 등록된 프로세스는 FCFS 순서로 CPU를 할당받아 실행
- 해당 큐의 CPU 할당량(Time Quantum)이 끝나면 하위 준비상태 큐에 등록
특징
- 큐 사이의 프로세스 이동 가능
- 가장 하위 큐는 FCFS 스케줄링
- Aging 기법으로 기아현상 예방
- Aging 기법 : 최하위 큐에서 너무 오래 대기 시 다시 상위 큐로 이동
MLQ와 MFQ의 비교
차이점
-
MLQ
- 프로세스마다 우선순위 확정
- 프로세스가 Queue마다 이동 불가
-
MFQ
- 프로세스의 우선순위가 CPU 할당량에 따라 변경
- 프로세스가 Queue마다 이동 가능
장단점
-
MLQ
- 장점 : 단순 → 스케줄링 부담 X
- 단점 : 낮은 유연성
-
MFQ
- 단점 : 복잡 → 스케줄링 부담 O
- 장점 : 높은 유연성
특징
- MLQ : 하위 단계 큐에서 기아현상 발생 가능
- MFQ : Aging 기법을 이용한 기아 현상 예방
스터디 발표 화면
