CPU 스케쥴러 & 디스패쳐

비선점형: nonpreemtptive(강제로 빼앗지 않음)

선점형: preemptive(강제로 빼앗음)

성능 척도(scheduling Criteria) - 퍼포먼스 인덱스

1. 시스템 입장에서 성능 척도

   ⇒ CPU를 놀지 않고 많이 시킬수록 시스템 입장에서 굳.

   • CPU utilization(이용률)
     • 전체 시간 중 CPU가 놀지 않고 일한 시간의 비중
     • CPU는 비싼 자원이니 가능한 한 많은 일을 시켜라! 그래야 성능이 굳
   • Throughput(처리량)
     • 주어진 시간동안 몇 개의 프로세스를 완료했는지?
     • 최대한 많이 처리할 수록 굳.

2. 프로그램 입장에서 성능 척도 (CPU를 빨리 얻어서 빨리 끝내는 게 좋아 - 시간 관련 척도)

   ⇒ 여기서는 고객(=프로그램) 입장!

   • Turnaround time(소요시간, 반환시간)
     • CPU를 쓰러 와서 다 쓰고 나갈 때까지 걸린 시간
     • CPU burst 시작해서 I/O wait하기까지 걸린 시간
     • 전체 상에서 말하는 게 아니라 특정 프로세스에 대해서 CPU가 들어와서 나갈때까지!
   • waiting time(대기시간)
     • CPU를 쓰기 위해 레디 큐에서 기다리는 시간(줄 서서 기다리는 시간)
   • Response time(응답 시간)
     • 처음으로 CPU 얻기까지 걸리는 시간
     • waiting과 다른 점?

       • 선점형의 경우 중간에 뺏겨 ⇒ 한번에 얻었다가 뺏겼다가..

       • waiting time은 중간에 뺏겨서 또 기다리고 또 줄서고 .. cpu burst 기간 동안에도 계속 줄서서 기다리는 게 반복. 이걸 토탈한 게 wait time

       • response time은 레디 큐에 들어와서 처음으로 cpu 얻기까지 걸리는 시간!

         

         • 위 이미지에서 wait for I/O → load store 사이에 걸리는 시간이 response time(wait에서 처음으로 cpu 잡기까지 걸린 시간)
         • waiting time은 중간에 load store, add store 하는 동안에도 자기한테 할당된 시간이 다 되거나 해서 뺏기는 경우가 발생 → 이러면 다시 레디 큐에 들어가서 줄서고 하는데 이것까지 토탈해서 측정한 시간!

• 왜 굳이 이렇게 여러 측정 기준을 잡나?
  • 예시: 중국집
  • 주방장을 고용 ⇒ 주방장이 일 많이 하는 게 좋지
    1. utilization: 주방장이 최대한 일 많이 하는 게 좋아
    2. 처리량: 단위 시간당 얼마나 많은 손님한테 밥을 팔았나
    3. turnaround time: 손님이 중국집 와서 주문해서 기다리고 밥먹고 기다리고 다른 요리 나오면 또 먹고 기다리고 등 전체 시간을 말함. 빨리 먹고 나가면 굳.
    4. waiting time: 밥먹는데 기다리는 토탈 시간을 말함.
    5. response time: 첫번째 음식이 나올 때까지 기다리는 시간. 첫 음식 나오는데 걸리는 시간이 오래 걸리면 너무 허기지니. 응답시간 역시 굉장히 중요한 척도. 첫음식 얼마나 빨리 나오니?!

CPU 스케쥴링 알고리즘

FCFS(First-come first-served)

• 먼저 온 순서대로 처리.
• 앞의 스케쥴링 분류 중에서 비선점형에 해당. 한번 선점하면 뺏기지 않음.
• 비효율적인 알고리즘!

  • 만약 오래 걸리는 애가 먼저 잡으면 짧게 끝나는 애들이 뒤에 줄서서 기다려야 함.

    

    • waiting time:
      • P1: 0
      • P2: 24
      • P3: 27
    • average waiting time
      • (0+24+17)/3 = 17

  • 만약 짧은 애가 먼저 온다면? waiting time이 획기적으로 줄어들어.

    

    • waiting time:
      • P1: 6
      • P2: 0
      • P3: 3
    • average waiting time
      • (0 + 6 + 3)/3 = 3
    • convoy effect: 긴 프로세스 뒤에 short 프로세스가 줄서있는 비효율적인 효과를 뜻함.

SJF(shortest job first)

• CPU 사용하려는 시간이 가장 짧은 애들한테 먼저 배정! → 전체적으로 행복한 결과가 나와
• cpu burst time이 가장 짧은 프로세스를 가장 먼저 스케쥴링.