스케쥴링 알고리즘 (FCFS, SJF, SRTF, RR)

 

 

 

 

1. FCFS (First Come, First Served, 선착순)

 

📌 특징:

• 먼저 온 프로세스부터 순서대로 실행 (비선점)
• 단순한 구조, 하지만 긴 작업이 먼저 오면 전체 지연 가능성 있음 (Convoy Effect)

✅ 적합한 경우

• 배치 처리 시스템 (Batch Processing System)
  • 백그라운드에서 실행되는 긴 작업을 순차적으로 처리할 때
• 프린터 대기열 (Print Queue)
  • 먼저 온 인쇄 작업부터 차례로 인쇄

💡 예시:

• 은행 창구: 먼저 온 고객부터 처리하는 방식
• 파일 다운로드 서버: 먼저 요청한 파일부터 다운로드

 

 

2. SJF (Shortest Job First, 최단 작업 우선)

📌 특징:

• 실행 시간이 가장 짧은 작업부터 처리 (비선점)
• 평균 대기 시간 최소화 (하지만 긴 작업이 계속 밀릴 가능성 있음)

✅ 적합한 경우

• 단기 작업이 많은 시스템
  • 빠른 응답이 필요한 환경에서 평균 대기 시간을 최소화할 때
• 데이터베이스 쿼리 처리
  • 짧은 쿼리를 먼저 처리하면 전체적인 처리 속도 개선

💡 예시:

• 인터랙티브 시스템 (Interactive System): 사용자 요청에 빠르게 응답해야 하는 시스템 (예: 검색 엔진)
• CPU 작업 스케줄링: 짧은 작업을 먼저 실행하여 평균 대기 시간 단축

⚠️ 주의점:

• 실행 시간이 긴 작업은 계속 밀릴 수 있음 (기아 상태, Starvation 문제 발생 가능)

 

 

3. SRTF (Shortest Remaining Time First, 최단 잔여 시간 우선)

 

📌 특징:

• 실행 시간이 가장 짧게 남은 프로세스를 우선 실행 (선점 가능)
• 새로운 작업이 도착할 때마다 실행 시간이 더 짧으면 선점

✅ 적합한 경우

• 응답 시간이 중요한 시스템
  • 예: 실시간 처리 시스템에서 빠르게 끝나는 작업을 먼저 처리
• CPU 작업 스케줄링
  • 시스템 부하를 최적화하고 평균 대기 시간을 줄이는 데 효과적

💡 예시:

• 실시간 데이터 처리 시스템: 주식 시장에서 짧은 연산을 우선 처리하여 빠른 피드백 제공
• OS 프로세스 스케줄링: 사용자 애플리케이션 실행 시 작은 작업을 먼저 완료

⚠️ 주의점:

• 문맥 전환(Context Switching)이 많아질 수 있음
• 긴 작업이 계속 밀릴 위험 존재 (Starvation)

 

 

4. RR (Round Robin, 라운드 로빈)

📌 특징:

• 모든 프로세스가 일정한 시간 할당량(time quantum)을 가짐
• 선점 가능 (일정 시간이 지나면 강제로 CPU를 넘김)
• 시분할 시스템에서 공정성 보장

✅ 적합한 경우

• 시분할 시스템 (Time-Sharing System)
  • 다수의 사용자가 동시에 작업하는 환경에서 응답성을 보장해야 할 때
• 멀티태스킹 OS
  • 여러 애플리케이션이 동시에 실행될 때 공정한 CPU 할당 필요

💡 예시:

• 운영체제 프로세스 스케줄링: 여러 애플리케이션이 공정하게 CPU를 사용하도록 함
• 온라인 게임 서버: 여러 플레이어의 요청을 공정하게 처리
• 웹 서버 요청 처리: 각 요청이 특정 시간 동안 처리되도록 보장

⚠️ 주의점:

• 문맥 전환이 자주 발생하면 오버헤드 증가
• 시간 할당량이 너무 길면 FCFS처럼 작동
• 시간 할당량이 너무 짧으면 문맥 전환이 과다하게 발생하여 성능 저하