ノンプリエンプティブスケジューリング とは？

タスクが終了したり、I/Oなどの待ち状態になったり、自分からCPUを譲ったりするまで、別のタスクへ強制的に交代させない方式だよ。会議で発言者が区切りまで話してから次へ譲るイメージだね。プロセス全体の終了まで必ず待つという意味ではないんだ。

プリエンプティブ方式は、タイマや高優先度タスクの準備などを機に、実行中でもCPUを取り上げられるよ。非横取り方式ではタスクが譲るタイミングに頼るので、長い計算がほかのタスクを待たせる。切り替え回数やコストはタスクの動作と実装にもよるので、必ず軽いとは言えないんだ。

OSのCPU割り当てと、アプリ内部のタスク管理は分けて考えよう。OSがスレッドをプリエンプティブに動かしていても、そのスレッドの中で協調的に処理を切り替えることはできる。非横取りだからOSが一切介入せず、割り込みも起きないという意味ではないよ。

今も使う場面があるよ。たとえばZephyrには協調型スレッドがあり、yieldやsleepでCPUを譲れるんだ。Webのイベントループにも、選んだタスクの処理を進めてから次へ移る仕組みがある。ただしこれはアプリ側の処理順序で、OSのCPUスケジューラが非横取りだということではないよ。

切り替える場所を把握しやすく、同じCPU上の協調タスク同士の処理を整理しやすいんだ。ただし割り込みや別のCPU、途中の待ち・譲渡でほかの処理が動く場合はある。共有データの排他制御が一切不要になると決めつけず、どの処理が同時に触るかを確認するよ。

タスクがどれだけ長くCPUを使うか、ほかの処理をどれだけ待たせてよいかを見るんだ。協調型なら長い処理を適切に区切って譲る設計が必要。プリエンプティブ方式でも優先度などの設定で待ち時間は変わるので、名前だけで応答性や公平性が保証されるわけではないよ。