Fixed Share Scheduling via Dynamic Weight Adjustment in Proportional Share Scheduling Systems

Paper Summary

비례지분(proportional share) 스케줄링 정책은 기존의 우선순위기반(priority-based) 스케쥴링 정책과 달리 가중치(weight)를 이용하여 태스크들에게 공정한(fair) 양의 리소스를 제공하는 스케쥴링 정책이다. 최근 리눅스 커널에서 CFS(Completely Fair Scheduler)에 비례지분 스케쥴링 정책을 채택하면서 범용적인 운영체제 환경에서 주목을 받고있는 스케쥴링 정책이다.
비디오 인코딩/디코딩이나 데이터 암호화/복화화 같은 연산 집약적인 (compute-intensive) 소프트 리얼타임 어플리케이션들의 QoS (Quality of Service)를 유지하기 위해 일정한 비율의 CPU 자원을 충족시켜 주어야 한다. 하지만 현재의 주요 운영체제들은 비례지분 (proportional share) 스케줄링 정책을 사용하기 때문에 이러한 연산 집약적인 소프트 리얼타임 어플리케이션들을 제대로 지원할 수 없다.

본 논문에서는 비례지분 스케줄러로 하여금 연산 집약적인 실시간/비실시간 어플리케이션들을 잘 지원할 수 있게 해주는 FSS (fixed share scheduling)라 명칭한 스케줄링 정책을 제안한다. 전통적인 비례지분 스케줄러들은 CPU 자원의 상대적인 비율만을 보장해 주는 반면, FSS는 소프트 리얼타임 어플리케이션에게 시스템의 부하량이 변하는 상황에 상관없이 절대적이고 일정한 CPU 자원을 보장한다. FSS는 비례지분 스케줄러 상에서 동작되며, 시스템 런타임 중 부하량이 변하는 상황 속에서도 태스크 가중치 값을 동적으로 변경하여 소프트 리얼타임 태스크들이 요구하는 CPU 자원량을 보장한다. FSS의 설계 효용성과 정확성을 보이기 위해 본 논문에서는 리눅스 CFS (completely fair scheduler) 상에서 프로토타입의 고정 비율 스케줄러를 구현하였고 몇가지 실험을 수행하였다.

 

 

Hyungwoo Kim, Hyunmin Yoon, Peng Wu, and Minsoo Ryu, “Fixed Share Scheduling via Dynamic Weight Adjustment in Proportional Share Scheduling Systems,” Foundations of Computer Science (FCS), Las Vegas, USA, July 2014.

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