[CS기초] CPU Scheduling 알고리즘 핵심 정리

CPU Scheduling 알고리즘 핵심 정리

CPU Scheduling이란 다중 프로세스 환경에서 여러 프로세스들이 CPU를 공유할 때, 어떤 프로세스에 얼마나 CPU를 할당할지에 대한 순서를 결정하는 운영체제의 핵심 메커니즘인데요. CPU는 한 번에 하나의 작업만 처리할 수 있기 때문에, 효율적인 스케줄링이 시스템 성능에 매우 큰 영향을 주게 됩니다.

 

 

스케줄링 성능 기준

어떤 스케줄링 방식이 좋은지 나쁜지에 대해서는, 다음과 같은 기준을 통해 판단하게 됩니다.

• Waiting Time: CPU를 기다리는 시간
• Turnaround Time: 프로세스 요청이 처리되는 총 시간
• Response Time: 요청 후 첫 반응까지 걸리는 시간
• Throughput: 단위 시간당 처리된 작업 수 (클수록 좋음)

이러한 지표들을 최소화(또는 최대화)하는 것이 각 스케줄링 알고리즘의 목표입니다.

 

 

주요 CPU Scheduling 알고리즘

알고리즘	설명	특징
FCFS (First Come First Serve)	도착한 순서대로 처리	간단하지만 Convoy Effect 발생
SJF (Shortest Job First)	CPU burst가 짧은 순서대로 처리	이론상 평균 대기 시간 최소화, 예측이 어려움
Priority Scheduling	우선순위가 높은 프로세스 먼저 실행	Starvation 발생 가능 → 해결: Aging
Round Robin	Time Quantum만큼 순환 처리	공정성 확보, 응답시간 향상
Multilevel Queue	프로세스 성격에 따라 큐 분리	큐 간 우선순위 존재, 유연성 부족
Multilevel Feedback Queue	동적으로 우선순위 조정	복잡하지만 유연하고 효율적

 

 

실제 운영체제에서의 예시

• Windows: Round Robin 기반 + Priority Scheduling
• Linux: Completely Fair Scheduler (CFS)

 

마치면서

각 스케줄링 알고리즘은 특정 상황에서 더 적합하며, 응답 시간, 대기 시간, 처리량 등의 목표에 따라 선택이 달라집니다. 운영체제는 이 알고리즘을 통해 CPU 자원을 효율적으로 분배하고, 사용자 경험을 향상시키지요. 곧 올바른 스케줄링은 단순한 선택이 아니라, 시스템의 운명을 바꾸는 결정이라고 할 수 있습니다.