[쉽게 배우는 운영체제 2판] 4장 연습문제

1. 객관식

1. 시스템 내에서 동시에 실행 가능한 프로세스의 총 개수를 결정하는 단계는?
   → ③ 고수준 스케줄링
2. 저수준 스케줄링이 원만하게 이루어지도록 완충 역할을 하는 단계는?
   → ② 중간 수준 스케줄링
3. 활성화된 프로세스의 실제 진행을 담당하는 단계는?
   → ④ 저수준 스케줄링
4. 비선점형 스케줄링과 비교하여 선점형 스케줄링에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   → ① 비선점형에 비하여 우선순위가 낮다.
5. 나머지 3개와 비교하여 우선순위가 높은 프로세스는?
   → ③ 커널 프로세스
6. 준비 큐에 도착한 순서대로 CPU를 할당하는 비선점형 방식은?
   → ④ 선입선출(FCFS)
7. 준비 큐에서 실행 시간이 가장 짧은 작업부터 CPU 할당하는 비선점형 방식은?
   → ② 최단 작업 우선(SJF)
8. 아사 현상이 발생할 수 있는 비선점형 방식은?
   → ② 최단 작업 우선(SJF)
9. 대기 시간과 CPU 사용 시간을 고려하여 스케줄링하는 비선점형 알고리즘은?
   → ① 최고 응답률 우선(HRN)
10. 선점형 알고리즘이 아닌 것은?
    → ① 다단계 큐(MLQ)
11. 아사 현상을 완화하는 방법은?
    → ② 에이징
12. FCFS와 유사하지만 타임 슬라이스를 사용하는 방식은?
    → ③ 라운드 로빈(RR)
13. 문맥 교환 시간을 소비하는 알고리즘은?
    → ③ 다단계 큐(MLQ)
14. 라운드 로빈 기반이지만 남은 작업 시간이 가장 적은 프로세스를 선택하는 알고리즘은?
    → ③ 최소 잔류 시간 우선(SRT)
15. 현대 운영체제에서 사용하기 힘든 알고리즘은?
    → ③ 최소 잔류 시간 우선(SRT)
16. 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하는 고정 우선순위 알고리즘은?
    → ③ 다단계 큐(MLQ)
17. 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하는 변동 우선순위 알고리즘은?
    → ② 다단계 피드백 큐(MLFQ)
18. 각 큐의 타임 슬라이스 크기가 다른 변동 우선순위 알고리즘은?
    → ② 다단계 피드백 큐(MLFQ)
19. 다단계 피드백 큐(MLFQ)에서 가장 낮은 큐는 어떤 알고리즘처럼 작동하는가?
    → ④ 선입선출(FCFS)

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2. 빈칸 채우기

1. (고수준) 스케줄링은 시스템 내에서 동시에 실행 가능한 프로세스의 총 개수를 결정한다.
2. (중간 수준) 스케줄링은 저수준 스케줄링이 원만하게 이루어지도록 완충 역할을 한다.
3. (저수준) 스케줄링은 아주 짧은 시간에 일어난다.
4. 비선점형과 선점형 스케줄링 중 일괄 작업 방식 스케줄링에 사용되는 것은 (비선점형)이다.
5. 비선점형과 선점형 스케줄링 중 실행 상태에 있는 작업을 중단시키고 새로운 작업을 실행할 수
   있는 것은 (선점형)이다.
6. 비선점형과 선점형 스케줄링 중 실행 상태에 있는 작업이 완료될 때까지 다른 작업이 불가능한
   것은 (교착상태)이다.
7. 입출력 집중 프로세스보다 CPU 집중 프로세스의 우선순위가 (낮다).
8. 커널 프로세스의 우선순위는 사용자 프로세스보다 (높다).
9. 후면 프로세스보다 전면 프로세스의 우선순위가 (높다).
10. 일괄 처리 프로세스보다 대화형 프로세스의 우선순위가 (높다).
11. CPU 집중보다 입출력 집중 프로세스에 먼저 CPU를 할당하면 효율이 오르는 것을 (컨보이 효과 방지)라 한다.
12. (에이징)은 낮은 우선순위를 높은 우선순위로 바꾸어 효율을 높인다.
13. (선입선출 FCFS) 스케줄링은 콘보이 효과가 발생한다.
14. (최단 작업 우선 SJF) 스케줄링은 준비 큐에 있는 프로세스 중에서 실행 시간이 가장 짧은 작업부터 CPU를 할당하는 비선점형 방식의 스케줄링 알고리즘이다.
15. (아사 현상)은 최단 작업 우선 (SJF)과 같은 일-고리즘에서 긴 작업이 계속 뒤로 밀리는 것을 말한다.
16. (최고 응답률 우선 HRN) 스케줄링은 서비스를 받기 위해 기다린 시간과 CPU 사용 시간을 고려하여 스케줄링히는 비선점형 알고리즘이다.
17. (라운드 로빈 RR)스케줄링은 선점형 알고리즘 중 우선순위가 적용되지 않는 가장 단순하고 대표적
    인 방식의 알고리즘이다.
18. (에이징)은 아사 현상을 완화하는 방법이다.
19. (라운드 로빈 RR) 스케줄링은 선입선출(FCFS) 스케줄링과 유사하지만, 각 프로세스마다 CPU를 사용할 수 있는 타임 슬라이스가 있으며 우선순위가 없는 알고리즘이다.
20. (최소 잔류 시간 우선 SRT) 스케줄링은 최단 작업 우선(SJF)과 라운드 로빈(RR) 스케줄링을 혼합한 선점형 알고리즘이다.
21. (다단계 큐 MLQ)스케줄링은 우선순위에 따라 여러 개의큐를 사용하는 알고리즘 중 고정 우선순위 방식의 알고리즘이다.
22. (최소 잔류 시간 우선 SRT) 스케줄링은 기본적으로 라운드 로빈 스케줄링을 사용하지만, CPU를 할당받을 프로세스를 선택할 때 남은 작업 시간이 가장 적은 프로세스를 선택하는 알고리즘이다.
23. (다단계 피드백 큐 MLFQ)스케줄링은 우선순위에 따라 여러 개의 큐를 사용하고 각 큐의 타임 슬라이스 크기가 다른 변동 우선순위 알고리즘이다.
24. 다단계 피드백 큐(MLFQ) 스케줄링에서 우선순위가 가장 낮은 큐는 (선입선출 FCFS) 스케줄링 방식으로 작동한다.

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3. 서술형

1. CPU 스케줄링 3단계

• 고수준: 시스템 내 실행 가능한 프로세스 개수 결정
• 중간 수준: 준비/대기 프로세스 조정, 저수준 원활화
• 저수준: 아주 짧은 시간 단위로 실제 CPU 할당

1. 선점형 vs 비선점형

• 선점형: 실행 중 작업을 중단하고 다른 작업을 할당 가능, 응답성이 좋음, 문맥 교환 오버헤드 있음
• 비선점형: 실행 중인 작업 완료 시까지 CPU 유지, 오버헤드 적음, 응답성 낮음

1. 사이클 훔치기
   DMA 제어기가 CPU 대신 메모리에 직접 접근할 때 CPU 사용 시간을 잠시 빼앗는 것. CPU와 장치가 동시에 메모리에 접근 가능.
2. 고정 vs 변동 우선순위

• 고정: 프로세스 우선순위가 변하지 않음 (예: MLQ)
• 변동: 우선순위가 동적으로 바뀜 (예: MLFQ, 에이징)

1. SJF와 에이징

• SJF: 실행 시간이 짧은 작업 우선, 긴 작업은 아사 현상 발생
• 에이징: 대기 시간이 길어지면 우선순위를 점차 높여 아사 방지

1. 다단계 피드백 큐(MLFQ)
   여러 개의 큐를 사용해 각기 다른 우선순위를 부여, 큐마다 타임 슬라이스 다르게 설정. 짧은 작업은 상위 큐에서 빨리 처리, 긴 작업은 점차 하위 큐로 이동. 아사 방지 및 효율성 확보.

 

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출처 : 조성호 , 『IT CookBook, 쉽게 배우는 운영체제(2판)』한빛아카데미(2023).