2023.03.16 - 망각하고 있던 OS술사의 직책, Scheduling이 무엇인지 알아보자

안녕하세요, 여태까지 저의 직책을 잘못 알고 있었던 OS술사 최지원입니다.

어라라...?

 

제가 계획서에서 호기롭게 운영체제를 마스터한다고 다짐한지 얼마 지나지도 않았는데

여태까지 블록체인술사로 잘못 알고 있었습니다.

그래서 첫 번째 모각코 블로그 포스팅도 이더리움 네트워크에 대해서 썼는데...

OS술사를 기대하셨던 모두에게 먼저 사과 인사 올립니다 (_ _)

 

 

요새 X브리X임에서 운영체제가 그렇게 핫 하더라구요.

 

하 지 만

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나? 마세라티 오우너, Hype Boy의 아들 (합성해준 수미 장 감사합니다)

 

이미 마세라티 허의 CPP와 산학 협력프로젝트에서 단련된 저는 무섭지 않습니다.

 

 

 

 

그런데 제가 까먹고 패드를 집에 두고 와서 급한대로 교양 교재에 끄적끄적 적어두면서

자체적 운영체제 난이도 UP

 

그래도 OS술사라면 할 수 있을 겁니다. 해야만하구요.

대충 스케줄링에 대한 내용

 

Scheduling(스케줄링)이란?

- 프로세스가 생성되어 실행될 때 필요한 시스템의 여러 자원들을 해당 프로세스에게 할당하는 작업

- 프로세스의 상태가 Ready인 것들 중, 평가 항목에 따라 해당 프로세스에게 CPU를 할당하는 작업

 

 

스케줄링에 대한 두 번째 정의에서 Ready인 것들로 한정 지은 이유는, 프로세스의 상태가 Blocked인 아이들은 CPU를 줘도 당장 Running으로 넘어갈 수 없는 아이들이기 때문에 스케줄링의 고려 대상에서 빠졌다고 생각하시면 됩니다.

 

반면에, Ready 상태를 가진 프로세스들은 CPU 할당만 받게 되면 곧바로 Running으로 상태가 변하게 됐었죠?

 

 

그러면 운영체제에서 이 스케줄링 작업을 어떻게 효율적으로 처리할 수 있으며, 그 기준을 정할 수 있을까요?

이와 관련된 개념으로 Scheduling Metrics, 스케줄링 평가항목이 있습니다.

 

 

 

Scheduling Metrics(평가 항목)은 무엇일까

스케줄링 알고리즘에 대한 성능을 평가하기 위한 지표로 Turnaround Time, Response Time, Fariness가 있습니다.

각 지표에 대하여 간단한 설명을 하면 다음과 같습니다.

 

Turnaround Time (반환 시간) - 도착 후, 프로세스가 끝나는 것까지 소요되는 시간

Response Time (반응 시간) - 도착 후, 처음으로 스케줄링(CPU를 할당받는)되는 것까지 소요되는 시간

Fairness (공정성)

 

스케줄링 알고리즘을 평가하기 위한 지표가 있으면

당연히, 스케줄링 알고리즘들도 있겠죠? Set Pool에서 Memory로 올라갈 때 사용되는 여러 자료 구조가 있답니다.

 

 

Scheduling 알고리즘

1. FIFO - First In First Out의 약자로 순서대로 스케줄링을 하게 됩니다. 선입선출이라고 말할 수 있겠죠?

2. SJF - Short Job First의 약자로 Job(=Process)의 길이가 짧은 것 먼저 처리를 하는 알고리즘입니다. 하지만 Job들의 길이를 먼저 알아야 하는 것이 현실적으로 불가능하다는 점을 분명히 짚어두어야 합니다.

3. STCF - Shortest Time Completion First의 약자로 프로세스가 끝나기까지 남은 시간이 짧은 것부터 먼저 스케줄링하는 방식입니다. SJF와 유사하며, 차이점은 Running 상태의 프로세스도 고려한다는 점이 있겠습니다.

4. RR - Round Robin의 약자로 Time Out 개념이 사용되는 알고리즘입니다. 시간을 정해두고 그 시간 동안 프로세스에게 CPU를 할당한 뒤, 시간이 초과되면 다음 프로세스에게 CPU를 넘기고 다시 맨 뒤로 돌아가 대기하는 방식이죠. 반응 시간의 평가 항목에서 유리하다는 특징을 가집니다.