I/O - bounded process 이건 cpu를 잡고 계산하는 시간보다 I/O에 많은 시간이 필요한 process이다 즉 중간중간에 I/O쓰는 경우가 많고 그 뜻은 **사람과의 Interaction**이 자주 일어난다
cpu - bounded process 이건 cpu burst 즉 cpu쓰는 시간이 길다 뭐 복잡한 계산 이런거겠지
그러면 만약에 2개의 프로세스가 동시에 cpu를 쓰고 싶으면 어떤걸 우선 순위 줘야할까?
이런게 중요한데 이런걸 해주는게
CPU Scheduler
CPU scheduler & Dispatcher
Scheduler와 Dispatcher모두 운영체제에서 돌아간다
CPU Scheduler 이거는 Ready 상태의 프로세스중에 CPU를 줄 프로세스를 정한다 스케줄러가 필요한 경우
Runnig → Block ex) I/O 작업이 필요한 경우 이러면 cpu가 비니깐 다음에 뭐가 들어올지 정해야한다 이런 경우는 자발적으로 CPU 비운다 -> nonpreemptive
Block → Ready ex) I/O 완료후 controller 에서 interrupt통해서 Ready 상태의 프로세스가 늘어나서 다시 순번 정해야지 이 상황은 interrupt로 인해 강제성 -> preemptive
Running -> Ready ex) timer interrupt Ready 상태의 프로세스가 늘어나서 다시 순번 정해야지 preemptive
terminate nonpreemptive - 자진반납 이것도 결국 CPU가 빈거니깐 다시 순번 정해야지
Dispatcher 스케줄러가 CPU를 줄 프로세스를 정하면 이걸 실제로 넘겨주는 역할을 한다. 전에 있던 프로세스 정보도 PCB에 저장하고 이번에 들어올 프로세스의 정보를 PCB에서 받아온다 이게 위에서 말한 Context - Switch 즉 문맥교환 이다
Scheduling Criteria 의 성능척도
다양한 CPU 스케줄링 알고리즘의 성능척도
CPU utilization , 이용률 전체시간 중에서 CPU가 놀지 않고 일하는 시간
Throughput , 처리량 단위 시간당 처리량
Turn around time , 소요시간 대기시간이랑 CPU를 사용하는 시간을 더한것 CPU burst에 들어와서 I/O burst 까지 나가는데 걸리는 시간
Waitig Time , 대기시간 cpu를 사용하기 위해 기다리는 전체시간 쓰고 뺏기고를 반복하면서 기다리는 시간 다 합친거
Response Time , 응답시간 cpu 기다리는 queue에 들어와서 최초로 cpu를 얻기까지 걸리는 시간
자 쉽게 말하면 빨라야 좋겠지?
즉 3~5까지 짧을수록 좋은것이다
Scheduling의 종류
FCFS 쉽게 말하면 선입 선출이다 만약에 프로세스를 길게쓰는 프로세스가 먼저 들어오면 효율적이지 않다. 앞에 있는 프로세스가 끝날때 까지 기다려야해서 기다리는 시간이 길다. 그래서 발생하는 문제가 Convoy effect → short process behind long process
SJF , Shortest - Job - First CPU 사용하는 시간이 짧은 순으로 CPU를 사용한다. 이것도 2가지 방법으로 나뉜다
Nonpreemtive - 일단 CPU를 잡으면 대기줄에 더 짧은 프로세스가 와도 우선 CPU burst 될때까지는 기다린다.
Preemtive - 만약에 cpu대기 queue에 더 짧은 cpu burst 가진 프로세스가 오면 cpu 사용을 종료시키고 더 짧은 프로세스 먼저 실행시키기 이걸 SRTF -> Short Remaining Time First 이라고 한다. 이게 optimal이다. 이것도 SJF중 하나이다 . 근데 이건 남아있는 시간이 최소인게 우선이다SRTF의 예시이다
Priority Scheduling 이거역시 SJF와 비슷하게 nonpreemtive와 preemtive가 있다 역시 이것도 문제가 starvation인데 여기서는 해결책이 aging이다 →오래 기다리면 priority를 올려주자 SJF도 Priority Scheduling의 일부이다. priority number를 cpu burst time으로 한거 정수로 표현된 priority number가 작을수록 먼저 cpu할당
Round Robin 지금 가장 많이 사용하는 알고리즘의 근간 각프로세스는 동일한 크기의 할당시간을 가진다. 그리고 할당시간이 지나면 프로세스는 interrupt당하고 ready queue맨뒤에 가서 줄을 선다 n개의 프로세스가 있고 q만큼의 할당시간이 있으면 어떤 프로세스도 n-1 * q 이상 기다리지 않는다 시간이 너무 길면 FCFS랑 다를것이없고 너무 짧으면 너무 자주 프로세스가 바뀌면서 overhead가 발생해서 I/O bound 프로세스는 한번에 처리되지만 CPU bound 프로세스는 몇번 거쳐야 처리되는 시간이 젤 적당하다 SJF보다 Response time이 짧다
