FCFS란?

FCFS (First Come First Served) 알고리즘은 준비 큐에 도착한 순서대로 CPU를 할당받는 비선점형 방식이다. 한 번 실행되면 그 프로세스가 끝나야만 다음 프로세스를 실행할 수 있다. 큐가 하나이기 때문에 모든 프로세스는 우선순위가 동일하다.

콘보이 효과

FSFS 스케줄링의 단점이라고 할 수 있는 콘보이 효과는 처리시간이 긴 프로세스가 CPU를 차지하면 다른 프로세스들은 하염없이 기다려 시스템의 효율성이 떨어지는 효과를 말한다. 특히 현재 작업 중인 프로세스가 입출력 작업을 요청하는 경우 CPU가 작업하지 않고 쉬는 시간이 많아져 작업 효율이 떨어진다.

소스코드

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

class FCFS {
    List<Process> processes;        //Main 에서 Process 리스트를 받아옵니다.

    public FCFS(List<Process> processes) {
        // 도착 시간에 따라 프로세스 목록을 정렬합니다.
        this.processes = new ArrayList<>(processes);
        this.processes.sort(Comparator.comparingInt(p -> p.arrivalTime));
    }

    public void run() {
        int currentTime = 0;        // 현재 시간을 나타내는 변수
        int totalWaitingTime = 0;   // 프로세스의 총 대기시간의 합
        int totalTurnaroundTime = 0; // 프로세스의 총 반환 시간 합


        System.out.println("PID | Arrival Time | Service Time | Start Time | Finish Time | Waiting Time | Turnaround Time");

        // 각 프로세스에 대해 스케줄링을 수행 반복
        for (Process process : processes) {
            // 현재 시간이 프로세스 도착 시간보다 작으면 현재 시간을 도착 시간으로 조정
            if (currentTime < process.arrivalTime) {
                currentTime = process.arrivalTime;
            }

            // 프로세스 시작 시간 = 현재 시간 = 0
            int startTime = currentTime;

            // 프로세스 완료 시간 = 시작 시간 + 서비스 시간
            int finishTime = startTime + process.serviceTime;

            // 대기 시간 = 시작 시간 - 도착 시간
            int waitingTime = startTime - process.arrivalTime;

            // 반환 시간 = 완료 시간 - 도착 시간
            int turnaroundTime = finishTime - process.arrivalTime;

            // 결과 출력
            System.out.printf("%3d | %12d | %12d | %10d | %11d | %12d | %15d\n",
                    process.id, process.arrivalTime, process.serviceTime, startTime, finishTime, waitingTime, turnaroundTime);


            // 다음 프로세스를 위해 현재 시간 업데이트
            currentTime = finishTime;


            // 총 대기 시간과 총 반환 시간을 업데이트
            totalWaitingTime += waitingTime;
            totalTurnaroundTime += turnaroundTime;
        }

        // 평균 대기 시간과 평균 반환 시간 계산 및 출력, 소수점을 위한 double 자료형
        double averageWaitingTime = (double) totalWaitingTime / processes.size();
        double averageTurnaroundTime = (double) totalTurnaroundTime / processes.size();

        //소수 둘째자리까지 출력
        System.out.printf("\nAverage Waiting Time: %.2f\n", averageWaitingTime);
        System.out.printf("Average Turnaround Time: %.2f\n", averageTurnaroundTime);
    }

}

결과