운영체제 #1

[yoonminsang]

추석연휴에 잠깐 미뤄뒀던 운영체제 공부를 이어서 해보려고 한다.

2. 디스패처

• 디스패처(dispatcher): 새롭게 선택된 프로세스가 CPU를 할당받고 작업을 수행할 수 있도록 환경설정을 하는 운영체제의 코드
• 현재 수행 중이던 프로세스의 문맥을 그 프로세스의 PCB에 저장하고, 새롭게 선택된 프로세스의 문맥을 PCB로부터 복원한 후 그 프로세스에게 CPU를 넘기는 과정을 수행한다.
• 복원시킨 후에는 시스템의 상태를 사용자모드로 전환해 사용자 프로그램에게 CPU의 제어권을 넘긴다.
• 디스패치 지연시간(dispatch latency): 디스패처가 하나의 프로세스를 정지시키고 다른 프로세스에게 CPU를 전달하기까지 걸리는 시간. 이 시간의 대부분은 문맥교환 오버헤드에 해당된다.

3. 스케줄링의 성능 평가

• 시스템 관점의 지표: CPU 이용률, 처리량

• 사용자 관점의 지표: 소요시간, 대기시간, 응답시간

• CPU 이용률(CPU utilization): 전체 시간 중에서 CPU가 일을 한 시간의 비율.
  CPU는 고비용의 자원이므로 최대한 휴먼(idle) 상태에 머무르지 않게 해야한다.

• 처리량(throughput): 주어진 시간 동안 준비 큐에서 기다리고 있는 프로세스 중 몇개를 끝마쳤는지(CPU 버스트를 완료한 프로세스의 개수)

• 소요시간(turnaround time): 프로세스가 CPU를 요청한 시점부터 자신이 원하는 만큼 CPU를 다 쓰고 CPU 버스트가 끝날 때까지 걸린시간, 즉 준비큐에서 기다린 시간과 실제로 CPU를 사용한 시간의 합

• 대기시간(waiting time): CPU 버스트 기간 중 프로세스가 준비 큐에서 CPU를 얻기 위해 기다린 시간의 합

• 응답시간(response time): 프로세스가 준비 큐에 들어온 후 첫번재 CPU를 획득하기까지 기다린 시간
  타이머 인터럽트가 빈번히 발생할수록 응답시간이 향상된다. 대화형 시스템에 적합함.

예시
중국집에 주방장과 손님이 있다.
이용률과 처리량은 중국집 입자에서 척도이고 소요시간, 대기시간, 응답시간은 손님 입장에서의 척도다.

• 이용률: 전체 시간 중 중방장이 일한 시간의 비율

• 처리량: 주방장이 주어진 시간 동안 몇 명의 손님에게 요리를 만들어주었는지

• 소요시간: 손님이 중국집에 들어와서 주문한 음식을 다 먹고 나가기까지 소요된 총 시간

• 대기시간: 음식을 먹은 시간을 제외한 순수하게 기다린 시간. 음식이 조금씩 여러 번에 걸쳐 나왔다면 음식을 먹은 시간을 제외하고 각각의 음식이 나오기까지 기다린 시간을 합한 시간.

• 응답시간: 최초의 음식이 나오기까지 기다린 시간