[운영체제] 스케줄링, 프로세스 동기화

 

 

CPU 스케줄링

 

어떤 프로세스가 먼저 실행이 될지 결정해주는 것 

 

 

 

 

스케줄링 기법

 

선점 ( Preemptive ) 스케줄링

한 프로세스가 CPU를 차지하고 있을 때 우선순위가 높은 다른 프로세스가 현재 프로세스를 중지시키고 자신이 CPU를 선점한다

RR, SRT, 다단계 큐, 다단계 피드백 큐

 

비선점 ( Non-Preemptive ) 스케줄링

한 프로세스가 작업 종류 후 CPU 반환 전에는 다른 프로세스는 CPU 선점 불가능

시스템 안정성이 더 불안정하다

FCFS(FIFO), Priority, Deadline, SJF, HRN

 

 

 

 

스케줄링 알고리즘

 

RR ( Round Robin )

FCFS(FIFO) + TimeSlice

 

SRT ( Short Remaining Time )

 

MLQ ( Multi Level Que )

큐를 여러개 만들고 상황에 따라 꺼내서 사용

우선순위를 프로세스가 아닌 큐에 주는것

 

MFQ ( Multi level Feedback Que )

큐마다 TimeSlice를 만들어두고 새로운 프로세스는 높은 우선순위, 프로세스의 실행시간이 길어질수록(aging) 낮은 우선순위 큐로 이동한다

 

 FCFS(FIFO) (First Come First Served)

 

DeadLine 

작업들이 명시된 시간이나 기한 내에 완료되도록 계획

 

 SJF ( Short Job First )

실행시간이 가장 짧은 것 먼저 

 

HRN ( Highest Response Ratio Next )

우선순위 + 응답 대기시간까지 계산

우선순위 = (대기시간 + 서비스시간) / 서비스시간

 

 

프로세스 동기화

 

Race Condition

동시에 같은 자원을 두개 이상의 프로세스가 경쟁적으로 사용하려는 상황

 

임계영역 ( Critical Section )

둘 이상의 프로세스가 공유할 수 없는 자원(임계자원)을 이용하는 부분

 

상호배제 ( Mutual Exclusive = Mutex 뮤텍스 )

시스템이 어떠한 자원을 한 시점에서 한 개의 프로세스만이 사용할 수 있도록 하는 것 

임계영역 내에서 구현한다

 

세마포어 ( Semaphores )

다익스트라가 제안

운영체제 자원을 경쟁적으로 사용하는 다중 프로세스에서 행동을 조정 또는 동기화 시키는 기술

 

교착상태 ( Deadlock )

다중 프로그램 환경에서 두 개 이상의 프로세스가 서로 상대방의 자원을 요구하면서 양쪽 모두 작업수행을 할 수 없는 대기상태 (무한 대기 상태)

• 발생조건 4가지

상호배제 ( Mutual Exclusive )

 

점유와 대기 ( Block & Wait )

 

 

 

 

비선점 ( Non-Preemption )

환형대기 ( Circular wait )

 

 

• 해결방안

예방

교착 상태 발생 조건을 위배(부정)하는 방안

회피

안전한 상태 유지 가능한 요구만 수락, 은행원 알고리즘

발견

자원할당 그래프

회복

Deadlock이 없어질때까지 프로세스를 kill

기아상태 발생 가능