Ch.4 컴퓨터 일반 — 운영체제
스케줄링 & 파일시스템 심화
CPU 시간을 나눠쓰는 전략
여러 프로세스가 CPU를 차지하려고 경쟁할 때 누가 먼저 실행될지 결정하는 상황
스케줄링 알고리즘 이름과 특성이 비슷해 혼동됩니다
스케줄링과 파일시스템은 필기에서 매회 2~3문제 출제됩니다
핵심 내용
프로세스 스케줄링은 비선점(실행 중 빼앗기 불가)과 선점(실행 중 빼앗기 가능) 방식으로 나뉩니다. 시험에서는 알고리즘별 특징과 선점/비선점 구분이 핵심입니다.
기아(Starvation): 우선순위 낮은 프로세스가 영원히 실행되지 못하는 현상. 에이징(Aging): 대기 시간이 길어지면 우선순위를 높여 해결!
NTFS vs FAT32 핵심 차이: FAT32는 4GB 이상 파일 저장 불가! NTFS는 보안(ACL), 암호화(EFS), 압축, 저널링 지원. 시험 필수 구분점!
평균 대기시간이 최소인 비선점 스케줄링 알고리즘은?
시간 할당량(Time Quantum)을 사용하여 프로세스를 교대로 실행하는 스케줄링은?
4GB 이상 파일을 저장할 수 없는 파일시스템은?
디스크 헤드가 한쪽 끝까지 이동한 후 방향을 바꿔 반대쪽으로 이동하는 스케줄링은?
우선순위 스케줄링에서 낮은 우선순위 프로세스가 영원히 실행되지 못하는 현상은?
SJF 스케줄링은 선점 방식이며 실행 중인 프로세스를 중단시킬 수 있다.
NTFS는 파일 암호화(EFS), 접근 제어(ACL), 저널링을 지원한다.
SCAN 디스크 스케줄링은 엘리베이터 알고리즘이라고도 한다.
기아(Starvation) 현상을 해결하기 위해 대기 시간이 길어질수록 우선순위를 높이는 기법을 ( )이라 한다.
비교 정리
| 항목 | 알고리즘 | 방식 | 설명 | 특징 |
|---|---|---|---|---|
| FCFS | 비선점 | 도착 순서대로 처리 | 호위 효과(긴 작업 뒤 대기) | |
| SJF | 비선점 | 실행 시간 짧은 순 | 평균 대기시간 최소 | |
| SRT | 선점 | 남은 시간 짧은 순 (SJF 선점 ver.) | SJF + 선점 | |
| RR (Round Robin) | 선점 | 시간 할당량(Quantum)만큼 교대 | 시분할 시스템 기본 | |
| 우선순위 | 둘 다 가능 | 우선순위 높은 순 | 기아(Starvation) 문제 발생 | |
| 다단계 큐 | 선점 | 큐를 여러 단계로 분리 | 프로세스 유형별 분류 |
| 항목 | 파일시스템 | 최대 파일 크기 | 최대 볼륨 | 특징 |
|---|---|---|---|---|
| FAT16 | 2GB | 2GB | 구형, 호환성 높음 | |
| FAT32 | 4GB | 2TB | USB/SD카드 기본 | |
| NTFS | 16TB+ | 256TB+ | 보안/암호화/압축/큰파일 | |
| exFAT | 128PB | 128PB | 대용량 USB/SD, FAT32 개선 |
| 항목 | 알고리즘 | 동작 방식 | 특징 |
|---|---|---|---|
| FCFS | 요청 순서대로 헤드 이동 | 구현 간단, 이동거리 大 | |
| SSTF | 현재 위치에서 가장 가까운 요청 우선 | 이동거리 短, 기아 가능 | |
| SCAN | 한쪽 끝까지 간 후 방향 전환 | 엘리베이터 알고리즘 | |
| C-SCAN | 한쪽 끝까지 간 후 처음으로 복귀 | 균등한 대기 시간 |
핵심 정리
- 1비선점: FCFS(도착순), SJF(짧은 순) / 선점: RR(시간할당량), SRT(남은시간 짧은 순)
- 2기아=영원히 실행 못함, 에이징=대기 오래되면 우선순위 ↑
- 3FAT32: 4GB 제한, USB 기본 / NTFS: 보안+암호화+저널링, Windows 기본
- 4디스크: SSTF(가까운 순), SCAN(엘리베이터), C-SCAN(한 방향만)
- 5RR Quantum 크면 FCFS화, 작으면 문맥전환 오버헤드 ↑
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