운영체제 3강. 스케줄링 알고리즘

스케줄링 성능 평가 기준

 

평균 대기시간

각 프로세스가 수행이 완료될 때까지 준비 큐에서 기다리는 시간의 합의 평균 값

 

평균 반환시간

각 프로세스가 생성된 시점부터 수행이 완료된 시점까지의 소요시간의 평균값

 

 

다양한 스케줄링 알고리즘

• FCFS 스케줄링
  • First-Come First-Served
  • 비선점 스케줄링 알고리즘
  • 준비 큐에 도착한 순서에 따라 디스패치
  • 장점
    • 가장 간단한 스케줄링 기법
  • 단점
    • 짧은 프로세스가 긴 프로세스를 기다리거나, 중요한 프로세스가 나중에 수행될 수 있음
    • 프로세스들의 도착 순서에 따라 평균 반환시간이 크게 변함

 

• SJF 스케줄링
  • Shortest Job First 
  • 비선점 스케줄링 알고리즘
  • 준비 큐에서 기다리는 프로레스 중 실행시간이 가장 짧다고 예상된 것을 먼저 디스패치
  • 장점
    • 일괄처리 환경에서 구현하기 쉬움
  • 단점
    • 실행 예정 시간 길이를 사용자의 추정치에 의존하기 때문에 실제로는 먼저 처리할 작업의 CPU 시간을 예상할 수 없음

 

• SRT 스케줄링
  • 선점 스케줄링 알고리즘
  • 실행이 끝날 때까지 남은 시간 추정치가 가장 짧은 프로세스를 먼저 디스패치
  • 장점
    • SJF 보다 평균 대기시간이나 평균 반환시간에서 효율적
    • 대화형 운영체제에 유용
  • 단점
    • 각 프로세스의 실행시간 추적, 선점을 위한 문맥 교환 등 SJF보다 오버헤드가 큼

 

• RR 스케줄링
  • 선점 스케줄링 알고리즘
  • 준비 큐에 도착한 순서에 따라 디스패치하지만 정해진 시간 할당량에 의해 실행을 제한
  • 시간 할당량 안에 완료되지 못한 프로세스는 준비 큐의 맨 뒤에 배치
  • 장점
    • CPU를 독점하지 않고 공평하게 이용
    • 대화형 운영체제에 유용
  • 단점
    • 시간 할당량이 너무 크면 FCFS 스케줄링과 같아짐
    • 시간 할당량이 너무 작으면 문맥 교환에 따른 오버헤드가 크게 증가함

 

• HRN 스케줄링
  • 비선점 스케줄링 알고리즘
  • 준비 큐에서 기다리는 프로세스 중 응답비율이 가장 큰 것을 먼저 디스패치
  • 예상 실행시간이 짧을수록, 대기시간이 길수록 응답비율이 커짐
  • 장점
    • SJF의 단점을 보완

 

• 다단계 피드백 큐 스케줄링
  • 선점 스케줄링 알고리즘
  • I/O 중심 프로세스와 CPU 중심 프로세스의 특성에 따라 서로 다른 시간 할당량 부여
  • n개의 단계
  • 각 단계마다 하나씩의 큐 존재
  • 단계가 커질수록 시간 할당량도 커짐