가상 메모리
스와핑
오랫동안 사용되지 않은 프로세스를 임시로 보조기억장치의 일부 영역으로 쫓아내고, 그렇게 생긴 빈 공간에 다른 프로세스를 적재해서 실행하는 방식.
스왑영역 : 프로세스들이 쫓겨나는 보조기억 장치의 일부 영역
스왑 아웃 : 프로세스들이 메모리에서 스왑 영역으로 옮겨지는 것
스왑 인 : 프로세스들이 다시 메모리로 옮겨지는 것.
메모리 할당
비어있는 메모리 공간에 프로세스를 연속적으로 할당하는 방식
최초 적합: 운영체제가 메모리 내의 빈 공간을 순서대로 검색하다가 적재할 수 잇는 공간을 발견하면 그 공간에 프로세스를 배치하는 방식. 검색 최소화, 빠른 할당 가능
최적 적합 : 빈 공간을 모두 검색해 본 후, 프로세스가 적재될 수 있는 공간 중 가장 작은 공간에 프로세스를 적재하는 방식.
최악 적합 : 빈 공간을 모두 검색해 본 후, 프로세스가 적재될 수 있는 공간 중 가장 큰 공간에 프로세스를 적재하는 방식.
외부 단편화
프로세스들이 메모리에 연속적으로 할당되는 환경에서는 메모리 사이사이에 빈 공간이 생긴다. 그 공간에는 빈 공간보다 큰 프로세스를 적재하기 어려워지는 것.
가상 메모리 관리 기법
페이징
논리 주소 공간을 페이지라는 일정한 단위로 자르고, 메모리 물리 주소 공간을 프레임이라는 페이지와 동일한 크기의 일정한 단위로 자른 뒤 페이지를 프레임에 할당한다.
페이지 테이블
실행할 명령어 위치를 쉽게 찾기 위해서 물리 주소에는 불연속 적으로 배치되더라도 논리 주소에는 연속적으로 배치되도록 하는 것.
프로세스마다 각자의 프로세스 테이블을 가지고 있고 프로세스 페이지 테이블들은 메모리에 적재되어 있다. CPU의 페이지 테이블 베이스 레지스터가 각 프로세스의 페이지 테이블이 적재된 주소를 가리킨다.
페이지 교체와 프레임 할당
FIFO페이지 교체 알고리즘. 메모리에 가장 먼저 올라온 페이지부터 쫓아내는 방식.
| 2 | 3 | 1 | 3 | 5 (페이지폴트) |
2 (페이지폴트) |
3 (페이지폴트) |
4 (페이지폴트) |
2 | 3 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 |
| 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 |
최적 페이지 교체 알고리즘 :cpu에 의해 참조되는 횟수를 고려하는 페이지 교체 알고리즘. 사용빈도가 가장 낮은 것을 쫓아냄.
| 2 | 3 | 1 | 3 | 5 (페이지폴트) |
2 | 3 | 4 (페이지폴트) |
2 | 3 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 1 | 1 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 |
LRU 페이지 교체 알고리즘 :최근에 사용되지 않은 페이지 교체
| 2 | 3 | 1 | 3 | 5 (페이지폴트) |
2 (페이지폴트) |
3 | 4 (페이지폴트) |
2 | 3 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 |
| 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
파일 시스템
파티셔닝과 포매팅
파티셔닝: 저장 장치의 논리적인 영역을 구획하는 작업. 서랍 안에 칸막이를 설치해 영역을 나누는 것과 같다.
포매팅:파일 시스템을 설정해 어떤 방식으로 파일을 저장하고 관리할 것인지 결정하고 새로운 데이터를 쓸 준비를 하는 작업.
파일 할당 방법
연속 할당 : 보조 기업 장치 내 연속적인 블록에 파일을 할당하는 방식. 파일의 첫번쨰 블록 주소와 블록단위의 길이만 알면 된다. 구현이 단순하다는 장점이 있지만 외부 단편화를 야기한다는 문제가 있다.
연결 할당 : 각 블록의 일부에 다음 블록의 주소를 저장해 각 블록이 다음 블록을 가리키는 형태로 할당하는 방식. 파일을 이루는 데이터를 연결 리스트로 관리한다. 외부 단편화 문제를 해결하지만 다음과 같은 문제가 있다.
- 반드시 첫번째 블록부터 하나씩 차례로 읽어야한다
- 오류가 발생하거나 고장나면 해당 블록 이후 블록에는 접근할 수 없다
색인 할당 : 파일의 모든 블록 주소를 색인 블록이라는 하나의 블록에 모아서 관리하는 방식. 색인 할당을 사용하면 파일 이름과 함께 색인 블록 주소를 명시한다
파일시스템
FAT 파일 시스템(파일 할당 테이블) : 연결할당의 단점을 보완한 것. 각 블록에 포함된 다음 블록의 주소들을 한데 모아 테이블 형태로 관리한다.
유닉스 파일 시스템 : 색인 할당 기반. i-node(색인블록)가 파일 속성 정보를 가지고 있고, 파일마다 존재하기 때문에 i-node마다 번호가 부여된다. i-node들은 파티션 내 특정 영역에 모여있게된다.
400p 1번
최초 적합:최초로 발견한 적재 간으한 빈 공간에 프로세스를 배치하는 방식.
최적 적합 : 프로세스가 적재될 수 있는 공간 중 가장 작은 공간에 프로세스를 배치하는 방식.
최악 적합 : 프로세스가 적재될 수 있는 공간 중 가장 큰 공간에 프로세스를 배치하는 방식.
선택미션
페이지 참조열 : 2 4 1 4 5 2 3 4 2 3
프레임 : 3개
FIFO : 4번
2 4 1 4 5(페이지 폴트) 2(페이지 폴트) 3(페이지 폴트) 4(페이지 폴트) 2 3
2 2 2 2 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 2 2 1 1 1 1 3 3 3 3
최적 페이지 교체 알고리즘 : 2번
| 2 | 4 | 1 | 4 | 5(페이지 폴트) | 2 | 3(페이지 폴트) | 4 | 2 | 3 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 1 | 1 | 5 | 5 | 3 | 3 | 3 | 3 |
LRU 페이지 교체 알고리즘 : 4번
| 2 | 4 | 1 | 4 | 5(페이지 폴트) | 2(페이지 폴트) | 3(페이지 폴트) | 4(페이지 폴트) | 2 | 3 |
| 2 | 2 | 2 | 2 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 |
| 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | |
| 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 |