CPU Scheduling

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I. 시스템 생산성 및 공정성 최적화, CPU스케줄링 개요

구분	내용
정의	다중프로그래밍 OS에서 준비큐에 대기중인 프로세스에게 CPU자원 할당하는 커널 메커니즘
평가 지표	- 반환시간, - 대기시간 - 처리량, - 응답시간

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II. CPU 스케줄링의 아키텍처 및 핵심알고리즘

가. CPU 스케줄링의 동작 원리 및 아키텍처

graph LR
    A[Ready Queue<br>프로세스 대기] --> B[Scheduler<br>알고리즘 기반]
    B -->|선택| C[Dispatcher<br>문맥교환 수행]
    C --> D[CPU<br>명령 수행]
    D -->| | A

• 스케줄러가 정책에 따라 선점할 프로세스 선택, 디스패처가 이전 프로세스의 문맥을 저장하고 선택된 프로세스에 CPU 제어권을 넘겨 실행.

나. CPU 스케줄링 핵심 알고리즘 및 기술요소

분류	기술	설명
비선점형	- FCFS	- 먼저 도착한 순서
	- SJF	- 짧은시간 먼저
	- HRN	- SJF의 기아현상 보완
선점형	- Round Robin	- 동일 할당시간
	- SRT	- SJF 선점형 버전
	- MLQ	- 우선순위 독립 큐 유지
	- MLFQ	- CPU사용특성에 따라
기아관리	- Aging	- 오래대기한 것에 부여

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III. 스케줄링 방식 비교 및 최신 기술동향

가. 선점형 vs 비선점형 비교

항목	선점형	비선점형
자원 회수	CPU 점유권을 회수 가능	프로세스 반납 전까지 불가능
응답성	높음	낮음
오버헤드	문맥교환이 빈번함	오버헤드 낮음

나. 최신 스케줄링 기술동향

• 이기종 컴퓨팅 스케줄링, Cloud-Native 및 AI 기반 스케줄링, 에너지 인지 스케줄링