스케줄링 평가 기준 (Scheduling Criteria)

핵심 개념

CPU 스케줄링 알고리즘의 성능을 비교·평가하기 위한 정량적 지표들입니다. 시스템 목적(서버, 데스크톱, 실시간 등)에 따라 최적화할 기준이 다릅니다.

동작 원리

최대화해야 할 기준 (↑)

기준	정의	측정
CPU 이용률 (Utilization)	CPU가 실제로 작업을 수행하는 비율	40~90% (실제 시스템)
처리량 (Throughput)	단위 시간당 완료된 프로세스 수	프로세스/초

최소화해야 할 기준 (↓)

기준	정의	공식
반환 시간 (Turnaround Time)	프로세스 제출부터 완료까지 총 시간	완료 시간 - 도착 시간
대기 시간 (Waiting Time)	Ready Queue에서 대기한 총 시간	반환 시간 - (CPU 시간 + I/O 시간)
응답 시간 (Response Time)	제출부터 첫 응답까지 시간	첫 실행 시간 - 도착 시간

기준 간 관계

                제출        첫 응답      완료
                  │            │          │
시간축 ──────────┼────────────┼──────────┼──────▶
                  │◀──응답시간──▶│          │
                  │                        │
                  │◀────── 반환 시간 ──────▶│

반환 시간 = 대기 시간 + CPU 버스트 시간 + I/O 시간

시스템 유형별 우선순위

시스템 유형	중요 기준	이유
배치 시스템	처리량, CPU 이용률	최대한 많은 작업 처리
대화형 시스템	응답 시간	사용자 경험
실시간 시스템	데드라인 준수	예측 가능한 응답

예시

• CPU 이용률: 공장 기계가 돌아가는 시간 비율
• 처리량: 하루에 생산되는 제품 수
• 반환 시간: 주문부터 배송 완료까지 시간
• 대기 시간: 대기실에서 기다린 시간
• 응답 시간: 전화 걸고 상담원이 받을 때까지 시간

기준 간 충돌:

• 처리량 vs 응답 시간: 문맥 교환을 줄이면 처리량↑ 하지만 응답 시간↑
• CPU 이용률 vs 응답 시간: CPU를 최대로 쓰면 대기 프로세스 응답↓
• 평균값뿐 아니라 분산도 중요 — 대화형 시스템에서는 일관된 응답 시간이 더 중요

관련 개념

• 선점형 vs 비선점형 스케줄링
• UNIX CPU 스케줄링
• 실시간 스케줄링