1. 비선점형 방식(non-preemptive)
: 프로세스가 스스로 CPU 소유권을 포기하는 방식이며, 강제로 프로세스를 중지하지 않는다. 따라서, 컨텍스트 스위칭으로 인한 부하가 적다.
1) FCFS(First Come, Fist Served): 가장 먼저 온 것을 가장 먼저 처리하는 알고리즘
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길게 수행되는 프로세스 때문에 준비 큐에서 오래 기다리는 현상(convoy effect)이 발생하는 단점
👉 p1이 오래걸리면 p4가 오래 기다리는 현상이 convoy effect이다.
2) SJF(Shortest Job First) : 실행 시간이 가장 짧은 프로세스를 가장 먼저 실행하는 알고리즘
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긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상(starvation)이 일어나며 평균 대기 시간이 가장 짧다.
👉 실제로는 실행 시간을 알 수 없기 때문에 과거의 실행했던 시간을 토대로 추측해서 사용한다. (과거에 내가 롤을 한시간 정도를 한다고 하면 그 시간을 토대로 추측한다.)
👉 실행 시간이 짧은 p4부터 실행한다.
❓ convoy effect와 starvation의 차이?
--> convoy effect는 몇개의 시간이 오래 걸리는 프로세스로 인해 전체 OS가 느려지는 FCFS 알고리즘과 관련된 현상이다. (예를 들어, P1이 100, P2가 5 정도의 시간이 걸린다고 할때 P2는 적어도 100의 시간을 기다려야 한다.)---> starvation(기아)는 프로세스가 '무기한으로' 대기할 때 발생한다. 우선순위가 자꾸 밀려서 해당 프로세스가 아예 실행이 안되는 것. 이는 aging을 통해 우선순위를 높여 해결할 수 있다.
3) 우선순위 : 기존 SJF 스케줄링의 경우 긴 시간을 가진 프로세스가 실행되지 않는 현상이 있었다. 이는 오래된 작업일수록 우선순위를 높이는 방법(aging)으로 해결한다.
👉 FCFS를 활용하여 만들기도 하며 선점형, 비선점형적인 우선순위 스케줄링 알고리즘을 말하기도 한다.
2. 선점형 방식(preemptive)
: 현대 운영체제가 쓰는 방식으로 지금 사용하고 있는 프로세스를 알고리즘에 의해 중단시켜 버리고 강제로 다른 프로세스에 CPU 소유권을 할당하는 방식을 말한다.
1) 라운드 로빈(RR, Round Robin) : 현대 컴퓨터가 쓰는 스케줄링 방법이며 단순한 선점형 알고리즘
👉 각 프로세스는 동일한 할당 시간을 주고 그 시간 안에 끝나지 않으면 다시 준비 큐(ready queue)의 뒤로 간다.-
할당 시간이 너무 크면 FCFS가 되고 짧으면 컨텍스트 스위칭이 잦아져서 오버헤드, 즉 비용이 커진다.
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일반적으로 전체 작업 시간은 길어지지만 평균 응답 시간은 짧아진다는 특징이 있다.
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이 알고리즘은 로드밸런서에서 트래픽 분산 알고리즘으로도 쓰인다.
2) SRF : SJF와 유사
- SJF는 중간에 실행 시간이 더 짧은 작업이 들어와도 기존 짧은 작업을 끝까지 수행하고 그다음 짧은 작업을 이어나가는데, SRF는 중간에 더 짧은 작업이 들어오면 수행하던 프로세스를 중지하고 해당 프로세스를 수행한다.
3) 다단계 큐 : 우선순위에 따른 준비 큐를 여러개 사용하고, 큐마다 라운드 로빈이나 FCFS 등 다른 스케줄링 알고리즘을 적용한 것 (비선점형 알고리즘도 있다.)
👉 큐 간의 프로세스 이동이 안되므로 스케줄링 부담이 적지만 유연성이 떨어진다.- 우선순위가 높은 큐부터 처리되기 때문에 낮은 큐의 프로세스가 처리가 안되는 기아현상(starvation)이 발생할 수도 있다.
출처 : 면접을 위한 CS전공지식 노트(책 / 강의)
