OS arrangement for test - scheduling

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Scheduling

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• 스케줄러의 종류
  · 장기 스케줄러
  어떤 작업이 시스템에 들어와서 처리 될 것인가?를 결정, 하드디스크로부터 실행될 작업을 메모리로 적재.
  · 단기 스케줄러
  메모리 내에서 CPU를 어떤 프로세스에게 할당할 것인가?를 결정, 일반적으로 스케줄러라 함은 단기 스케줄러를 말함.
  · 중기 스케줄러
  Thrashing현상으로 인한 시스템 과부하가 걸릴 때, swapping 해주는 스케줄러.

• 선점형 vs. 비선점형
  · 선점형은 강제로 CPU를 회수할 수 있다는 이야기입니다. 우선 순위에 의한 선점, 시분할로 인한 선점을 예로 들 수 있습니다.
  · 비선점형은 CPU를 자진 반납할 때까지 기다려주는 스케줄링입니다.

• 스케줄링 알고리즘의 종류
  · FCFS - 마치 queue처럼, 선입 선출의 형태로 스케줄링을 합니다.(비선점), 호위 효과가 발생(긴 작업을 짧은 작업들이 기다림)
  · SJF - 최단 작업을 우선으로 하는 수행하는 스케줄링입니다. (선점), 차기 CPU요구 시간을 알기 어렵다.
  · 우선 순위 - 우선순위를 부여하고 제일 먼저 처리, 같은 경우에는 FCFS로 처리함, 문제점은 기아 상태를 유발한다 하지만 Aging으로 해결이 가능하다.

FCFS

프로세스	버스트 시간	대기 시간	턴어라운드 시간
P1	24	0	24
P2	3	24	27
P3	3	27	30
평균	-	17	27

SJF

프로세스	버스트 시간	턴어라운드 시간	대기 시간
P1	6	9	3
P2	8	24	16
P3	7	16	9
P4	3	3	0
평균	-	13	7

SJF with arrival time

프로세스	도착 시간	버스트 시간	턴어라운드 시간	대기 시간
P1	0	8	8	0
P2	1	4	11	7
P3	2	9	24	15
P4	3	5	14	9
평균	-	-	14.25	7.75

우선순위 알고리즘

프로세스	버스트 시간	우선순위[1]	턴어라운드 시간	대기 시간
P1	10	3	16	6
P2	1	1	1	0
P3	2	4	18	16
P4	1	5	19	18
P5	5	2	6	1
평균	-	-	12	8.2

• 시분할 시스템 & 선점 스케줄링
  · 시분할에는 time-slice라는 것이 존재하고, 클럭 인터럽트 처리기에 의해 타임 슬라이스 소진량을 체크함.
  · 일반적으로 time-slice는 문맥 교환을 하는데 발생하는 오버헤드를 줄기 위해서 프로세스들의 평균 CPU반환 시간 보다 약간 큰 것이 좋습니다.
  · 안정성을 이유로, 프로세스가 커널 모드에 있을 때 프로세스가 대기상태 전이의 이유로 CPU를 스스로 반환하기 이전에는 선점이 일어나지 않습니다.

• 선점형 스케줄링
  · 라운드 로빈
  FCFS + Time-slice라고 생각하면 됩니다.(단, 우선 순위가 같은 경우에 한해서) 일반적으로 평균 반환시간이 SJF보다 크지만, 반응 시간은 좋습니다.
  · 다단계 큐 스케줄링
  라운드 로빈과 비슷하지만, 큐가 여러개이고 각 큐마다 다른 성격이 다른 작업들이 들어갑니다.
  · 다단계 피드백 큐 스케줄링
  가장 일반적인 방법이지만 적용하기 매우 복잡한 판단을 내려야 합니다. 대기 시간, 우선순위를 고려하여 큐를 선택하는 스케줄링 기법입니다.

Round Robin

프로세스	도착 시간	버스트 시간	턴어라운드 시간	대기 시간
P1	0	5	14	9
P2	1	3	5	2
P3	2	8	20	12
P4	3	6	17	11
평균	-	-	14	8.5