방통대 운영체제 중간과제물

문서 내 토픽

1. 선점 스케줄링 정책

선점 스케줄링 정책(preemptive scheduling policy)은 스케줄링의 방법의 하나로 높은 우선 순위, CPU 선점, 빠른 응답시간의 장점으로 할당되는 것을 설명한다. 운영체제가 특정 프로세스의 처리 순서를 확립하기 위해서 스케줄링 정책을 사용하는데, 목표에 의해서 선점 스케줄링 방법을 선택한다. 이로 인해, 우선순위 분류에 따라 실행 중인 프로세스에 인터럽트을 실행하고 다른 프로세스에 CPU (central processing unit)를 할당한다. 실행 중인 프로세스가 다른 프로세스에 할당되기 위해서 시간과 자원을 소비해 문맥울 저장하고 복원하는 문맥 교환 (context switching)으로 오버헤드 (overhead)가 발생하는 점이 주의가 필요하다.
2. RR (Round Robin) 스케줄링 알고리즘

선점 스케줄링 정책을 사용하는 한 가지의 스케줄링 알고리즘의 예는 RR (Round Robin) 스케줄링이 있다. 이는 각 프로세스에 동일한 규칙과 순환 순서로 시간 할당량이 배치되어 모든 프로세스를 수행한다. 지정된 시간으로 프로세스가 CPU를 균등하게 사용가능하다. 이상적인 시간 할당량은 오버헤드의 비율을 최소화하며 프로세스 처리량의 효율을 최적화하는 것이다.
3. SJF (Shortest Job First) 스케줄링 알고리즘

전에 선택하지 않은 비선점 정책을 사용하는 SJF (Shortest Job First) 스케줄링 알고리즘을 이용한 각 프로세스의 반환시간과 평균반환시간은 다음과 같다. 프로세스 A는 시각 0에 도착하여 시각 6에 종료하며 반환시간은 6에서 0의 차인 6이며, 프로세스 B는 시각 2에 도착하여 시각 12에 종료하며 반환시간은 12에서 2의 차인 10이며, 프로세스 C는 시각 3에 도착하여 시각 7에 종료하며 반환시간은 7에서 3의 차인 4이며, 프로세스 D는 시각 5에 도착하여 시각 9에 종료하며 반환시간은 9에서 5의 차인 4이며, 프로세스 E는 시각 7에 도착하여 시각 16에 종료하며 반환시간은 16에서 7의 차인 9이다. 평균반환시간은 각 프로세스 A, B, C, D, E 의 합인 33에서 항목값 5로 나뉜 6.6이다.

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1. 선점 스케줄링 정책

선점 스케줄링 정책은 프로세스 실행 중에 우선순위가 더 높은 프로세스가 나타나면 현재 실행 중인 프로세스를 중단하고 새로운 프로세스를 실행하는 방식입니다. 이 정책은 실시간 시스템이나 대화형 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 프로세스의 우선순위에 따라 자원을 효율적으로 배분할 수 있어 응답 시간을 단축할 수 있습니다. 하지만 잦은 문맥 전환으로 인한 오버헤드가 발생할 수 있으며, 실행 중인 프로세스가 중단되어 데이터 손실이 발생할 수 있다는 단점이 있습니다. 따라서 선점 스케줄링 정책은 프로세스의 특성과 시스템 요구사항을 고려하여 적절히 적용해야 합니다.
2. RR (Round Robin) 스케줄링 알고리즘

RR(Round Robin) 스케줄링 알고리즘은 공정성을 기반으로 하는 스케줄링 방식입니다. 각 프로세스에 동일한 시간 할당량을 주어 순서대로 실행하는 방식으로, 프로세스 간 공평한 실행 기회를 제공합니다. 이 알고리즘은 구현이 간단하고 공정성이 높아 대화형 시스템이나 시분할 시스템에 적합합니다. 하지만 시간 할당량이 너무 작으면 잦은 문맥 전환으로 인한 오버헤드가 발생할 수 있고, 시간 할당량이 너무 크면 응답 시간이 지연될 수 있습니다. 따라서 시스템의 특성과 요구사항을 고려하여 적절한 시간 할당량을 설정해야 합니다.
3. SJF (Shortest Job First) 스케줄링 알고리즘

SJF(Shortest Job First) 스케줄링 알고리즘은 실행 시간이 가장 짧은 프로세스를 먼저 실행하는 방식입니다. 이 알고리즘은 평균 대기 시간을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 활용이 가능합니다. 하지만 실행 시간을 미리 알 수 없는 경우가 많아 실제 구현이 어렵다는 단점이 있습니다. 또한 실행 시간이 긴 프로세스가 계속 뒤로 밀려나 기아 현상이 발생할 수 있습니다. 따라서 SJF 알고리즘은 실행 시간을 정확히 예측할 수 있는 경우에 한해 적용하는 것이 좋으며, 기아 현상을 방지하기 위해 다른 알고리즘과 혼합하여 사용하는 것이 효과적일 수 있습니다.

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