[OS] 2. 기억장치 전략, 가상 기억 장치

1. 기억장치 관리 전략의 종류

- 보조기억 장치 프로그램 or 데이터를 주 기억 장치에 적지 시기/위치 등 지정하여 한정된 주기억 장치를 효율적으로 사용하는 전략기법

- 반입 전략 / 배치 전략 / 교체 전략

 

 

 

2. 기억장치 관리 - 반입 전략

- 보조기억장치에 보관 중인 프로그램 or 데이터를 언제 주기억장치로 적재할 것인지를 결정하는 전략

- 요구 반입(Demand Fetch) / 예상 반입(Anticipatory Fetch) 가 있다.

  - 요구 반입 : 실행 중인 프로그램이 특정 프로그램이나 데이터 등의 참조를 요구 할 때 적재하는 방법

  - 예상 반입 : 실행 중인 프로그램에 의해 참조될 프로그램이나 데이터를 미리 예상하여 적재하는 방법

 

 

 

3. 기억장치 관리 - 배치 전략

- 새로 반입되는 프로그램 or 데이터를 주기억 장치에 어디에 위치시킬 것인지를 결정하는 전략

- 최초 적합(First Fit) / 최적 적합(Best Fit) / 최악 적합(Worst Fit) 가 있다.

  - 최초 적합(First Fit) : 프로그램 or 데이터가 들어 갈 수 있는 크기의 빈 영역 중 첫 번째 분할 영역에 배치

  - 최적 적합(Best Fit) : 프로그램 or 데이터가 들어 갈 수 있는 크기의 빈 영역 중 단편화를 가장 작게 남기는 분할 영역에 배치

  - 최악 적합(Worst Fit) : 프로그램 or 데이터가 들어 갈 수 있는 크기의 빈 영역 중 단편화를 가장 많이 남기는 분할 영역에 배치

 

 

4. 기억 장치 관리 - 배치 전략 예제

영역번호	메모리 크기	사용여부
1	14K	X
2	16K	X
3	10K	O
4	20K	O
5	12K	X

 

10K 크기의 프로그램 실행 위해 어디에 배치하는가?

First Fit / Best Fit / Worst Fit 별로 답을 말해보아라.

 

  - First Fit : 영역번호 1번

      => 가장 첫번째로 배치가 가능한 영역 - 1번, 메모리 크기 14K, 사용하지 않음

  - Best Fit : 영역번호 5번

      => 가장 단편화가 잘 안되는 영역 - 5번, 메모리 크기 12K/ 3번이 가장 적합하나 사용중임

  - Worst Fit : 영역번호 2번

     => 가장 넓은데에 배치해야 하는 영역 - 3번, 4번이 가장 크지만 사용중, 따라서 메모리 크기가 큰 것 배치

 

 

5. 기억장치 관리 - 교체 전략

- 주기억장치의 모든 영역이 이미 사용중인 상태에서 새로운 프로그램/데이터를 주기억장치에 배치하려고 할 때, 이미 사용되고 있는 영역 중에서 어느 영역을 교체하여 사용할 것인지를 결정하는 전략이다.

- 이때 페이지 교체 알고리즘을 사용하는 전략 중 하나로 볼 수 있다.

 

 

6. 가상 기억 장치(Virtual Memory)

- 보조 기억 장치의 일부를 주 기억 장치처럼 사용하는 것

- 용량이 작은 주기억장치를 마치 큰 용량을 가진 것처럼 사용하는 기법

- 프로그램을 여러 개의 작은 블록 단위로 나눠 가상 기억장치에 보관

- 프로그램 실행 시 요구되는 블록만 주기억 장치에 불연속적으로 할당하여 처리

- 구현 방법 : 페이징 기법 / 세그먼테이션 기법

 

 

7. 페이징 (Paging) 기법 

- 가상 기억 장치에 보관되어 있는 프로그램/주기억장치의 영역을 동일한 크기로 나눈 후 나눠진 프로그램을 동일하게 나눠진 주기억 장치의 영역에 적재시켜 실행하는 기법

- 페이지(Page) : 프로그램을 일정한 크기로 나눈 단위

- 페이지 프레임(Page Frame) : 페이지 크기로 일정하게 나눠진 주기억장치의 단위

 

 

8. 세그먼테이션(Segmentation) 기법

- 가상 기억 장치에 보관되어 있는 프로그램을 다양한 크기의 논리적인 단위로 나눈 후 주기억장치에 적재시켜 실행 시키는 기법

- 세그먼트(Segment) : 프로그램을 배열 or 함수 등과 같은 논리적인 크기로 나눈 단위