2025년 1학기 방통대 운영체제 중간 과제

본 내용은 " 2025년 1학기 방통대 운영체제 중간 과제 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.07.02

문서 내 토픽

• 1. CPU 스케줄링

  CPU 스케줄링은 운영체제가 여러 프로세스 중 어느 것을 먼저 실행할지 결정하는 방식입니다. FCFS(First Come First Served), SRT(Shortest Remaining Time), HRN(Highest Response ratio Next) 등 다양한 알고리즘이 있으며, 각 알고리즘은 프로세스의 대기시간, 반환시간, 응답시간 등에 영향을 미칩니다. 효율적인 스케줄링은 시스템 성능과 사용자 만족도를 높이는 데 중요합니다.

• 2. FCFS 스케줄링

  FCFS(First Come First Served)는 가장 단순한 CPU 스케줄링 알고리즘으로, 준비 큐에 먼저 도착한 프로세스부터 순서대로 실행합니다. 공정하고 구현이 간단하지만, 긴 프로세스가 먼저 도착하면 짧은 프로세스들이 오래 대기해야 하는 단점이 있습니다. 평균 대기시간과 반환시간이 다른 알고리즘에 비해 길 수 있습니다.

• 3. SRT 스케줄링

  SRT(Shortest Remaining Time)는 남은 실행 시간이 가장 짧은 프로세스를 우선 실행하는 선점형 스케줄링 알고리즘입니다. 평균 대기시간을 최소화하는 데 효과적이지만, 프로세스의 실행 시간을 미리 알아야 하고 문맥 교환 오버헤드가 발생할 수 있습니다. 공정성 문제로 긴 프로세스가 계속 연기될 수 있습니다.

• 4. 배치 처리 시스템

  배치 처리는 여러 작업을 모아서 한 번에 처리하는 방식으로, 초기 컴퓨터 시스템에서 사용되었습니다. 1950년대부터 도입되어 카드 판독기와 라인 프린터 등의 입출력 장치를 효율적으로 활용했습니다. 현대에도 대량의 데이터 처리, 정기적인 보고서 생성 등에 배치 처리가 사용됩니다.

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• 1. CPU 스케줄링

  CPU 스케줄링은 운영체제의 핵심 기능으로, 여러 프로세스가 제한된 CPU 자원을 효율적으로 사용하도록 관리하는 메커니즘입니다. 적절한 스케줄링 알고리즘은 시스템의 처리량, 응답 시간, 대기 시간 등에 직접적인 영향을 미칩니다. 현대의 멀티코어 시스템에서는 단순한 스케줄링을 넘어 로드 밸런싱, 캐시 친화성, 전력 효율성 등을 고려한 복잡한 스케줄링이 필요합니다. 따라서 CPU 스케줄링의 이해는 시스템 성능 최적화와 안정성 확보에 필수적이며, 지속적인 연구와 개선이 중요합니다.

• 2. FCFS 스케줄링

  FCFS(First Come First Served) 스케줄링은 가장 단순한 CPU 스케줄링 알고리즘으로, 구현이 용이하고 이해하기 쉬운 장점이 있습니다. 그러나 실제 운영체제에서는 심각한 문제를 야기합니다. 긴 작업이 먼저 도착하면 짧은 작업들이 오래 대기하는 호위 효과(convoy effect)가 발생하여 평균 대기 시간이 증가합니다. 또한 대화형 프로세스의 응답성이 떨어지고, 우선순위를 고려하지 않아 중요한 작업이 지연될 수 있습니다. 따라서 FCFS는 교육 목적이나 특정 배치 처리 환경에서만 제한적으로 사용되며, 현대 시스템에서는 더 정교한 알고리즘이 필수적입니다.

• 3. SRT 스케줄링

  SRT(Shortest Remaining Time) 스케줄링은 선점형 알고리즘으로, 남은 처리 시간이 가장 짧은 프로세스를 우선 실행합니다. 이는 평균 대기 시간과 응답 시간을 최소화하는 이론적으로 최적의 알고리즘입니다. 그러나 실무 적용에는 여러 제약이 있습니다. 프로세스의 정확한 실행 시간을 미리 알기 어렵고, 빈번한 문맥 교환으로 인한 오버헤드가 발생하며, 긴 작업이 계속 연기되는 기아 현상이 발생할 수 있습니다. 또한 구현 복잡도가 높고 시스템 자원 소비가 많습니다. 따라서 SRT는 이론적 기준으로 중요하지만, 실제 시스템에서는 제한적으로만 사용됩니다.

• 4. 배치 처리 시스템

  배치 처리 시스템은 대량의 데이터를 일괄적으로 처리하는 방식으로, 금융, 통계, 데이터 분석 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 효율적인 자원 활용, 높은 처리량, 자동화된 워크플로우 등의 장점이 있어 대규모 데이터 처리에 적합합니다. 그러나 실시간 응답이 필요한 현대 애플리케이션의 요구사항과 맞지 않는 경우가 많습니다. 클라우드 컴퓨팅과 마이크로서비스 아키텍처의 발전으로 배치 처리는 스트림 처리, 이벤트 기반 처리와 함께 하이브리드 방식으로 진화하고 있습니다. 따라서 배치 처리는 여전히 중요하지만, 현대 시스템에서는 다양한 처리 방식과 통합되어 사용되어야 합니다.