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문제 정의
- 또한 실제 스케줄링 알고리즘이 어떻게 구현되어 있으며, 어떻게 실행되는지, 각 알고리즘들끼리의 비교는 어떤지 학생들이 이해하는 것이 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 주요 알고리즘의 구현기술에 대해 소개하고 이를 실습해 볼 수 있으며, 후속 연구자들이 본 논문의 구현 기술을 이용할 수 있도록 하고자 한다[7丄
- 또한 현재 공부하고 있는 내용에 대해서도 확실하게 이해하였는지 실습을 통해 테스트하여 학습 효과를 극대화 할 수 있다. 따라서 학생들에게 여러 CPU 스케줄링 알고리즘에 대한 실습 과정을 시각적으로 제공함으로서 올바른 학습의 이해와 흥미를 유발시키는데 본 프로그램의 구현 목적이 있다. 또한 본 논문에서 제시한 시뮬레이션 프로그램은 학생들에게는 프로그램을 개발하는 동기(motivation)로 작용할 수 있는 장점도 있다.
- 목적이 있다. 또한 CPU 스케줄링의 시뮬레이션 동작을 시각적으로 보여 줌으로써 수업 집중도의 향상과 기타 부가적인 효과(프로그래밍적인 요소 혹은 각종 매체의 사용)를 꾀하고자 한다[4]. 본론에 앞서, 앞에서 언급한 내용을 토대로 기본적인 이론 수업에 컴퓨터 응용 프로그램을 접목시켜 학생들에게 이해력을 돕고, 수업 시간의 집중력을 높이며, 이론 위주의 과목을 실습과 병행해 지도하여 학생들에게 컴퓨터 교과의 흥미를 유도하고자 한다[3丄
- 본 논문에서는 운영체제의 여러가지 주요 임무 중 H/W와 S/W가 가장 밀접한 관계를 정의하고 있는 알고리즘의 하나인 CPU 스케줄링에 대해 실제 컴퓨터 운영 환경에서'시뮬레이션 되는 과정을 설계하여 구현함으로서 교육 수요자들에게 컴퓨터 운영체제의 동작 방법에 대한 올바른 이해와 흥미를 유도하는데 목적이 있다. 또한 CPU 스케줄링의 시뮬레이션 동작을 시각적으로 보여 줌으로써 수업 집중도의 향상과 기타 부가적인 효과(프로그래밍적인 요소 혹은 각종 매체의 사용)를 꾀하고자 한다[4].
- 본 논문에서는 위의 그림 1과 같이 사용지<가 알고리즘을 이론적으로 이해하고, 프로그램을 실제적으로 구동하여 보고, 그 결과값을 확인할 수 있는 프로그램의 다양한 구동 환경을 제공한다. 구동 환경은 윈도우즈 환경에서 구동이 되도록 하며, GUI 방식을 통해 프로그램에 능숙하지 못한 학습자도 쉽게 구동해 볼 수 있도록 하였으며, 실제 구동된 결과 값들은 데이터베이스를 통해 저장하여 추후에도 동일한 시뮬레이션이 가능하도록 설계하였다、프로그램의 실행을 원하는 사용자는 알고리즘에 대해 배운 내용을 더 깊이 이해할 수 있으며, 이론 수업을 실습 수업으로 전환이 가능하여 학습자의 흥미를 유발하도록 하였다.
- 현재의 운영체제 수업은 이론 수업으로 이루어져 있고 학습자가 잘 이해하지 못하거나 어렵게 느끼는 교과목이다. 본 논문에서는 학생들에게 교육용으로 사용 가능한 프로그램을 개발하여 운영체제 교과를 효과적으로 이해하도록 하였다. 특히 운영체제의 주요 이론 부분인 CPU 스케줄링을 시뮬레이션 하여 컴퓨터 운영체제의 동작 원리를 잘 이해할 수 있는 프로그램을 개발하였다.
- 본 논문은 CPU 스케줄링 에 사용하는 알고리즘들에 대한 교육용 프로그램 제작에 관한 내용을 다루었다. 초중고 컴퓨터 교과 시간에 운영체제를 교수함에 있어 스케줄러의 개념을 시뮬레이터를 사용하여 이해하기 쉽게 교습할 목적으로 시뮬레이션을 구현하였다.
- 또한 CPU 스케줄링의 시뮬레이션 동작을 시각적으로 보여 줌으로써 수업 집중도의 향상과 기타 부가적인 효과(프로그래밍적인 요소 혹은 각종 매체의 사용)를 꾀하고자 한다[4]. 본론에 앞서, 앞에서 언급한 내용을 토대로 기본적인 이론 수업에 컴퓨터 응용 프로그램을 접목시켜 학생들에게 이해력을 돕고, 수업 시간의 집중력을 높이며, 이론 위주의 과목을 실습과 병행해 지도하여 학생들에게 컴퓨터 교과의 흥미를 유도하고자 한다[3丄
- 실제로 수업 집중도에 있어서도 이론 수업인 경우 학생들이 시간의 흐름에 따라 지루함을 느끼는 반면, 이론과 실습을 병행한 수업 혹은 실습 수업의 경우에는 시간의 경과하여도 계속해서 흥미를 느끼며 집중도가 유지되는 것으로 보고되고 있다[4]. 위와 같은 사실을 근거로 본 논문에서는 운영체제의 프로그램을 개발하여 학습자의 흥미 위주로 교육이 가능하도록 한다는 목표로 본 논문의 논의를 진행하고자 한다.
- 이 절에서는 본 논문에서 제안하는 프로그램을 구현하기 위해 사용한 프로그램에 대해 간단히 소개하고자 한다. 프로그램의 구현은 마이크로소프트에서 개발된 C#을 이용하여 개발하였다.
- 초중고 컴퓨터 교과 시간에 운영체제를 교수함에 있어 스케줄러의 개념을 시뮬레이터를 사용하여 이해하기 쉽게 교습할 목적으로 시뮬레이션을 구현하였다. 구체적으로는 CPU 스케줄링에 관한 효과적인 교육을 위해 시뮬레이션 기법을 도입하였으며, 이를 위해 시뮬레이션 프로그램을 설계하고 구현하였다.
가설 설정
- 본 논문에서는 독자가 운영체제의 여러 스케줄링 알고리즘에 대한 기본적인 이론적 내용은 알고 있다고 가정하고, 스케줄링 알고리즘을 실제 프로그램에서 어떻게 구현하였는지 설명한다. 또한 학생들이 서로 다른 알고리즘들의 특징을 고려하여 직접 동작해봄으로서 운영체제의 CPU 스케줄링 방법을 이해하여 이론적이고 실제적인 내용을 자기의 것으로 만들도록 한다.
- 위의 표 1에 제시된 바와 같이 세 개의 프로세스가 Pl, P2, P3의 순서로 작업큐에 도착하여 CPU의 서 비스를 기다린다고 가정해 보자. 표에서와 같이 실행을 마친 후 프로세스 P1의 대기 시간은 'O', P2는 '24', P3는 '27'이 되므로, 각 프로세스들의 평균 대기 시간은 쓰끌丈红= 17밀리초(ms)로 계산된다.
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