이기종 매니코어 시스템 자원 관리를 위한 스케쥴러 개발

Abstract

PC에서와 마찬가지로 최근의 스마트폰에서는 매니코어와 GPU를 포함하는 시스템들이 일반적이 되었다. 이러한 매니코어와 GPU를 포함하는 시스템의 성능을 높이기 위해서는 실행 중인 태스크들 간의 패러랠리즘을 높여야 한다. 패러랠리즘을 높이기 위해서는 애플리케이션 자체가 병렬로 실행될 수 있도록 프로그램되어야 하고, 운영체제가 실행 중인 태스크들 간에 시스템의 자원을 효율적으로 할당할 수 있어야 한다. 이러한 목적으로 시스템 스케쥴러의 로드 밸런싱 기능이 중요하게 되었다. 안드로이드 플랫폼은 리눅스의 커널을 사용하고 있으며 따라서 스케쥴러도 리눅스의 CFS를 그대로 사용하고 있다. CFS 스케쥴러는 로드 밸런싱을 위해 한 코어에서 다른 코어로 옮길 태스크 선택시에 pair-wise 밸런싱과, 태스크의 특성을 고려하지 않는 blind selection을 이용한다. 실험을 통하여 이러한 CFS의 로드 밸런싱 방식은 계속해서 태스크들을 코어 간에 옮기는 불필요한 오버해드와 특정 코어에서 태스크들간의 성능 간섭을 일으켜서 모바일 기기의 성능을 떨어뜨릴 수 있음을 발견하였다. 이 논문에서는 리눅스의 cgroup 기능을 이용하여, 태스크의 CPU intensiveness와 같은 특성을 스케쥴러에게 전달할 수 있도록 하였다. 스케쥴러는 이런 특성을 이용하여 태스크의 특성에 따라 시스템 자원을 효율적으로 태스크에 할당함으로써 안드로이드 플랫폼의 애플리케이션 성능을 향상시킬 수 있다. 실험을 통하여 약 15% 정도의 성능 개선을 발견하였으며, 이 방식은 CPU intensiveness 특성 이외에 memory, block I/O, network bandwidth 같은 특성으로 확장 가능하다.