11-1. CPU 스케줄링 개요

• CPU 스케줄링(CPU scheduling) : 운영체제가 프로세스들에 공정하게 CPU 자원을 배분하는 것

프로세스 우선순위

• CPU 사용 우선순위는 PCB에 저장
• 입출력 집중 프로세스
  • I/O bound process
  • 입출력 작업이 많은(= 입출력 버스트) 프로세스
  • CPU 작업을 빠르게 처리하면, 대기 상태가 되므로, 다른 프로세스가 CPU를 오래 사용할 수 있게 된다 ⇒ 우선순위 높음
• CPU 집중 프로세스
  • CPU bound process
  • 연산, 명령어 처리 등의 CPU 작업이 많은(= CPU 버스트) 프로세스
  • CPU를 오래 사용하게 됨 ⇒ 우선순위 낮음
• 우선순위가 높은 대표적인 프로세스
  • 입출력 버스트가 많은 프로세스
  • 실시간 프로세스
  • 일부 백그라운드 프로세스

스케줄링 큐

Scheduling queue

: 메모리에 적재될 프로세스, 입출력장치를 사용하려는 프로세스 등으로 분리하여 줄을 세우는 것

• 대기 큐 (waiting queue)
  • 입출력 장치 사용을 위해 대기하는 줄
  • 대기 큐에서 빠져나와 입출력 장치 사용이 완료된 프로세스의 PCB는 준비 큐로 이동해서 CPU 사용을 기다림
• 준비 큐 (ready queue)
  • (입출력 장치 사용 종료 후)
  • CPU 사용을 위해 기다리는 줄

선점형과 비선점형 스케줄링

• 선점형 스케줄링(preemptive scheduling)
  • CPU를 사용중인 프로세스가 있어도 자원을 강제로 빼앗아 CPU를 다른 프로세스에 할당할 수 있는 방식
  • 하나의 프로세스가 CPU를 독점할 수 없는 스케줄링
  • 프로세스들에 골고루 자원 배분 가능
  • 정해진 시간만큼만 사용하고 다른 프로세스에 할당하는 것도 선점형 방식
  • 잦은 문맥 교환에 의한 오버헤드 발생
• 비선점형 스케줄링(non-preemtive scheduling)
  • 프로세스가 CPU를 사용 중이면 해당 프로세스가 종료될 때까지 다른 프로세스는 할당받을 수 없는 방식
  • 하나의 프로세스가 CPU를 독점할 수 있는 스케줄링
  • 여러 프로세스가 자원을 골고루 사용할 수 없음

11-2. CPU 스케줄링 알고리즘