CPU Scheduling2

Multilevel Queue

- Ready queue를 여러 개로 분할

• foreground(interactive)
• background(batch - no human interaction)

- 각 큐는 독립적인 스케줄링 알고리즘을 가짐

• foreground - RR
• background - FCFS

- 큐에 대한 스케줄링이 필요

1. Fixed priority scheduling

• serve all from foreground then from background
• Possibility of starvation

2. Time slice

• 각 큐에 CPU time을 적절한 비율로 할당
• ex) 80% to foreground in RR, 20% to background in FCFS

 

 

 

Multilevel Feedback Queue

- 프로세스가 다른 큐로 이동 가능

- 에이징(aging)을 이와 같은 방식으로 구현할 수 있다

- Multilevel-feedback-queue scheduler를 정의하는 파라미터들

• Queue의 수
• 각 큐의 scheduling algorithm
• Process를 상위 큐로 보내는 기준
• Process를 하위 큐로 내쫓는 기준
• 프로세스가 CPU 서비스를 받으려 할 때 들어갈 큐를 결정하는 기준

- Three queues:

• Q0- time quantum 8 milliseconds
• Q1 - time quantum 16 milliseconds
• Q2 - FCFS

- Scheduling

• new job이 Q0으로 들어감
• CPU를 잡아서 할당 시간 8 milliseconds동안 수행됨
• 8 milliseconds동안 다 끝내지 못했으면 Q1으로 내려감
• Q1에 줄 서서 기다렸다가 CPU를 잡아서 16ms동안 수행됨
• 16ms에 끝내지 못한 경우 Q2로 쫓겨남

 

 

 

Multiple-Processor Scheduling

- CPU가 여러 개인 경우 스케줄링은 더욱 복잡해짐

- Homegeneous processor인 경우

• Queue에 한 줄로 세워서 각 프로세서가 알아서 꺼내가게 할 수 있다
• 반드시 특정 프로세서에서 수행되어야 하는 프로세스가 있는 경우에는 문제가 더 복잡해짐

- Load sharing

• 일부 프로세서에 job이 몰리지 않도록 부하를 적절히 공유하는 메커니즘 필요
• 별개의 큐를 두는 방법 vs 공동 큐를 사용하는 방법

- Symmetric Multiprocessing(SMP)

• 각 프로세서가 각자 알아서 스케줄링 결정

- Asymmetric multiprocessing

• 하나의 프로세서가 시스템 데이터의 접근과 공유를 책임지고 나머지 프로세서는 거기에 따름

 

 

 

Real-Time Scheduling

- Hard real-time systems : Hard real-time task는 정해진 시간 안에 반드시 끝내도록 스케줄링해야 함

- Soft real-time computing : Soft real-time task는 일반 프로세스에 비해 높은 priority를 갖도록 해야 함

 

 

 

Thread Scheduling

- Local Scheduling : User level thread의 경우 사용자 수준의 thread library에 의해 어떤 thread를 스케줄 할지 결정

- Global Scheduling : Kernel level thread의 경우 일반 프로세스와 마찬가지로 커널의 단기 스케줄러가 어떤 thread를 스케줄 할지 결정

 

 

 

Algorithm Evaluation

- Queueing models(이론적인 방법)

확률 분포로 주어지는 arrival rate와 service rate등을 통해 각종 performance index 값을 계산

- Implementation(구현) & Measurement(성능 측정)

실제 시스템에 알고리즘을 구현하여 실제 작업(workload)에 대해서 성능을 측정 비교

- Simulation(모의 실험)

알고리즘을 모의 프로그램으로 작성 후 trace를 입력으로 하여 결과 비교