CPU 스케줄링(CPU Scheduling)

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비선점형 스케줄링

CPU는 프로그램의 명령을 실제로 처리하는 부품이다. 한 번에 프로그램(프로세스) 하나만 실행할 수 있어서, 나머지는 준비 큐(CPU를 기다리는 줄)에서 차례를 기다린다.

선점(preemption)은 운영체제가 실행 중인 프로세스의 CPU를 가로채는 것이다. 가로챌 수 있으면 선점형, 가로챌 수 없으면 비선점형이다.

비선점형에서는 한 번 실행을 시작한 프로세스가 작업을 다 끝낼 때까지 멈추지 않는다. 더 급한 프로세스가 와도 줄에서 기다려야 한다.

은행으로 치면: 창구(CPU)에 앉은 손님은 볼일이 끝나야 일어난다. 대기석(준비 큐)에 급한 손님이 와도 기다린다.

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0ms: P1 실행 시작

줄에 P1밖에 없으니 바로 실행된다. 실행 시간이 5ms라서 중간에 멈추지 않으면 5ms에 끝난다.

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1ms: 더 급한 P2가 도착

P2가 더 급하지만 비선점형이라 실행 중인 P1을 멈추지 않는다. P2는 줄에서 기다린다.

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5ms: P1이 끝나고 P2 실행 시작

P1이 다 끝나고 나서야 P2가 실행된다. 급한 P2가 1ms부터 5ms까지 4ms를 기다렸다.

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7ms: P2도 끝남

실행하는 프로세스가 바뀐 건 P1이 끝났을 때 한 번뿐이다. 바뀌는 일이 적어 부담은 적지만, 급한 작업도 앞 작업이 끝날 때까지 기다려야 한다.

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0ms: P1 실행 시작

줄에 P1밖에 없으니 바로 실행된다. 실행 시간이 5ms라서 중간에 멈추지 않으면 5ms에 끝난다.

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1ms: P2가 도착해 P1이 멈춤

운영체제가 P1을 멈추고 더 급한 P2부터 실행한다. P1은 4ms가 남은 채로 줄로 돌아간다.

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3ms: P2가 끝나고 P1이 다시 실행됨

P2는 기다리지 않고 2ms 만에 끝났다. P1은 멈췄던 곳부터 남은 4ms를 이어서 실행한다.

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7ms: P1도 끝남

급한 P2는 기다리지 않았다. 대신 P1이 1ms부터 3ms까지 2ms를 기다렸고, 실행하는 프로세스가 두 번 바뀌었다. 바뀔 때마다 하던 일을 저장했다 다시 불러와야 해서(문맥 교환) 시간이 든다.