[운영체제_문제] 04 CPU 스케줄링 (연습문제)

교재 : 쉽게 배우는 운영체제 2판, 조성호
※개인의 의견이므로 틀릴 수 있습니다.

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1. 시스템 내에서 동시에 실행 가능한 프로세스의 총 개수를 결정하는 단계는? (고수준 스케줄링)
2. 저수준 스케줄링이 원만하게 이루어지도록 완충 역할을 하는 단계는? (중간 수준 스케줄링)
3. 활성화된 프로세스의 실제 진행을 담당하는 단계는? (저수준 스케줄링)
4. 비선점형 스케줄링과 비교하어 선점형 스케줄링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (비선점형에 비하여 우선순위가 낮다.)
5. 나머지 3개와 비교하여 우선순위가 높은 프로세스는? (커널 프로세스) [일괄 처리 프로세스, 사용자 프로세스, CPU 집중 프로세스]
6. 준비 큐에 도착한 순서대로 CPU를 할당하는 비선점형 방식의 스케줄링 알고리즘은? (선입선출,FCFS(First Come First Served))
7. 준비 큐에 있는 프로세스 중에서 실행 시간이 가장 짧은 작업부터 CPU를 할당하는 비선점형 방식의 스케줄링 알고리즘은? (최단 작업 우선,SJF(Shorted Job First))
8. 아사 현상이 발생할 수 있는 비선점형 방식의 스케줄링 알고리즘은? (최단 작업 우선,SJF)
9. 서비스를 받기 위해 기다린 시간과 CPU 사용 시간을 고려햐여 스케줄링하는 비선점형 알고림은? (최고 응답률 우선, HRN(Highest Response Ratio Next))
10. 선점형 알고리즘이 아닌 것은? (최단 작업 우선,SJF)
11. 아사 현상을 완하하는 방법은? (에이징)
12. 선입선출 스케줄링과 유사하지만, 각 프로세스마다 CPU를 사용할 수 있는 타임 슬라이스가 있으며 우선순위가 없는 알고리즘은? (RR)
13. 문맥 교환 시간을 소비하는 알고리즘은? (다단계 큐,MLQ(Multi-Level Queue))
14. 기본적으로 라운드 로빈 스케줄링을 사용하지만, CPU를 할당받을 프로세스를 선택할 때 남은 작업 시간이 가장 적은 프로세스를 선택하는 알고리즘은? (SRT)
15. 현대의 운영체제에서 사용하기 힘든 알고리즘은? (최소 잔류 시간 우선(SRT))
: 운영체제가 프로세스의 종료시간을 예측하기 어렵고 아사 현상이 나타나서
16. 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하는 알고리즘 중 고정 우선순위 방식은? (다단계 큐(MLQ))
: MLFQ는 한번 프로세스 타임아웃시 우선순위를 내린다.
17. 우선순위에 따라 여러개의 큐를 사용하는 알고리즘 중 변동 우선순위 방식은? (다단계 피드벡 큐(MLFQ)(Multi-Level Feedback Queue))
18. 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하고 각 큐의 타임 슬라이스 크기가 다른 변동 우선순위 알고리즘은? (다단계 피드백 큐(MLFQ))
19. 다단계 피드백 큐(MLFQ)에서 우선순위가 가장 낮은 큐는 어떤 알고리즘처럼 작동하는가? (선입선출(FCFS))
20. (고급) 스케줄링은 스케줄링 3단계 중 시스템 내에서 동시에 실행 가능한 프로세스의 총 개수를 결정하는 단계다.
21. (중간 단계) 스케줄링은 스케줄링 3단계 중 저수준 스케줄링이 원만하게 이루어지도록 완충역할을 하는 단계다.
22. (저수준) 스케줄링은 스케줄링 3단계 중 아주 짧은 시간에 일어나는 스케줄링 단계다.
23. 비선점형과 선점형 스케줄링 중 일괄 작업 방식 스케줄링에 사용되는 것은 (비선점형 스케줄링)이다.
24. 비선점형과 선점형 스케줄링 중 실행 상태에 있는 작업을 중단시키고 새로운 작업을 실행할 수 있는 것은 (선점형 스케줄링)이다.
25. 비선점형과 선점형 스케줄링 중 실행 상태에 있는 작업이 완료될 때까지 다른 작업이 불가능한 것은 (비선점형 스케줄링)이다.
26. 입출력 집중 프로세스보다 CPU 집중 프로세스의 우선순위가 (낮다).
27. 커널 프로세스의 우선순위가 사용자 프로세스보다 (높다).
28. 후면 프로세스보다 전면 프로세스의 우선순위가 (높다).
29. 일괄 처리 프로세스보다 대화형 프로세스의 우선순위가 더 (높다).
30. CPU 집중 프로세스보다 입출력 집중 프로세스에 먼저 CPU를 할당하면 효율이 올라가는데 이를 (사이클 훔치기?)라고 한다.
31. (선점형?) 방식에서는 낮은 우선순위를 높은 우선순위로 바꾸어 시스템 효율을 향상한다.
32. (선입선출, FCFS)  스케줄링은 콘보이 효과가 발생하는 스케줄링 알고리즘이다.
33. (최소 작업 우선, SJF) 스케줄링은 준비 큐에 있는 프로세스 중에서 실행 시간이 가장 짧은 작업부터 CPU를 할당하는 비선점형 방식의 스케줄링 알고리즘이다.
34. (아사 현상,starvation)은 최단 작업 우선과 같은 알고리즘에서 긴 작업이 계속 뒤로 밀리는 것을 말한다.
35. (최고 응답률 우선, HRN, Highest Response Ratio Next) 스케줄링은 서비스를 받기 위해 기다린 시간과 CPU 사용 시간을 고려하여 스케줄링하는 비선점형 알고리즘이다.
36. (라운드 로빈,RR,Round Robin) 스케줄링은 선점형 알고리즘 중 우선순위가 적용되지 않는 가장 단순하고 대표적인 방식의 알고리즘이다.
37. (에이징)은 아사 현상을 완화하는 방법이다.
38. (우선순위) 스케줄링은 선입선출 스케줄링과 유사하지만, 각 프로세스마다 CPU를 사용할 수 있는 타임 슬라이스가 있으며 우선순위가 없는 알고리즘이다.
39. (최소 잔여 우선,SRT, Shortest Remaining Time) 스케줄링은 최단 작업 우선과 라운드 로빈 스케줄링을 혼합한 선점형 알고리즘이다.
40. (멀티 레벨 큐, MLQ, Multi-Level Queue) 스케줄링은 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하는 알고리즘 중 고정 우선순위 방식의 알고리즘
41. (최소 잔여 우선,SRT, Shortest Remaning Time) 스케줄링은 기본적으로 라운드 로빈 스케줄링을 사용하지만, CPU를 할당받을 프로세스를 선택할 때 남은 작업 시간이 가장 적은 프로세스를 선택하는 알고리즘이다.
42.  (멀티 레벨 큐, MLQ, Multi-Level Queue) 스케줄링은 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하는 알고리즘 중 고정 우선순위 방식의 알고리즘
43. 다단계 피드백 큐 스케줄링에서 우선순위가 가장 낮은 큐는 (FCFS) 스케줄링 방식으로 작동한다.
44. CPU 스케줄링 3단계를 설명하시오.
 
고수준 스케줄링 : 전체 시스템의 부하를 고려하여 작업을 시작할지 말지 결정
중간 수준 스케줄링 : 중지(suspend)와 활성화(active)로 전체 시스템의 활성화된 프로세스 수를 조절하여 과부하 막음

저수준 스케줄링 : 실제 작업 수행

45. 선점형 스케줄링과 비선점형 스케줄링을 설명하시오.
 
선점형 스케줄링 : 운영체제가 필요하다고 판단하면 실행 상태에 있는 프로세스의 작업을 중단시키고 새로운 작업을 시작할 수 있는 방식

비선점형 스케줄링 : 어떤 프로세스가 실행 상태에 들어가 CPU를 사용하면 그 프로세스가 종료되거나 자발적으로 대기 상태에 들어가기 전까지는 계속 실행되는 방식


46. 사이클 훔치기에 대하여 설명하시오.
 
사이클 훔치기 : 

47. 고정 우선순위와 변동 우선순위에 대하여 설명하시오.
 
고정 우선순위 : 운영체제가 프로세스에 우선순위를 부여하면 프로세스가 끝날 때까지 바뀌지 않는 방식
변동 우선순위 : 프로세스 생성 시 부여받은 우선순위가 프로세스 작업 중간에 변하는 방식

48. 최단 작업 우선(SJF) 스케줄링과 에이징에 대하여 설명하시오.
 
최단 작업 우선 스케줄링 : 준비 큐에 있는 프로세스 중에서 실행 시간이 가장 짧은 작업부터 CPU를 할당하는 비선점형 방식
에이징 : 프로세스가 양보할 수 있는 상한선을 정하는 방식 (단, 기준이 모호하다)

49. 다단계 피드백 큐 스케줄링에 대하여 설명하시오.
 
● 다단계 피드백 큐 스케줄링 :
- 프로세스가 CPU를 한 번씩 할당받아 실행될 때마다 프로세스 우선순위를 낮추므로 다단계 큐에서 우선순위가 낮은 프로세스의 실행이 연기되는 문제 완화
- 우선순위가 낮아지더라도 커널 프로세스가 일반 프로세스의 큐에 삽입되지 않음
- 우선순위에 따라 타임 슬라이스의 크기가 다름
- 우선순위가 낮아질수록 CPU를 얻을 확률이 적어짐. 따라서 한번 CPU를 잡을 때 많이 작업하라고 낮은 우선순위의 타임 슬라이스를 크게 함
- 마지막 큐에 있는(우선순위가 가장 낮은) 프로세스는 무한대의 타임 슬라이스 얻음
- 마지막 큐는 들어온 순서대로 작업을 마치는 FCFS 스케줄링 방식으로 동작