혼자 공부하는 컴퓨터 구조 + 운영체제 6주차

 

기본미션

1. 메모리 할당 방식에 대한 설명으로 올바른 것은 ?
( 최초 적합 ) : 최초로 발견한 적재 가능한 빈 공간에 프로세스를 배치하는 방식
( 최악 적합 ) : 프로세스가 적재될 수 있는 가장 큰 공간에 프로세스를 배치하는 방식
( 최적 적합 ) : 프로세스가 적재될 수 있는 가장 작은 공간에 프로세스를 배치하는 방식

2. 외부 단편화에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ?
④ 외부 단편화가 발생한 공간에 모든 프로세스를 배치할 수 있습니다.

3. 메모리 스와핑에 대한 설명으로 옳은 것은 ?
④ 메모리에서 사용되지 않는 일부 프로세스를 보조기억장치로 내보내고 실행할 프로세스를 메모리에 적재하는 방식입니다.
 
4. 연속 메모리 할당에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 ?
① 외부 단편화가 발생하지 않습니다.

 

선택미션

페이지 참조열 : [ 2 3 1 3 5 2 3 4 2 3 ]
LRU 페이지 교체 알고리즘으로 참조

[ 2 3 1 3 (5) (2) 3 (4) 2 3] 에서 페이지 폴트 발생. 3번 발생

 

가상메모리

가상메모리는 프로세스의 메모리 공간이 실제로 존재하는 것처럼 제공하여 사용하는 것을 말한다.

연속메모리 할당 : 프로세스를 연속적인 공간에 메모리를 할당하는 방식

1. 스와핑 : 현재 실행되지 않는 프로세스를 메모리에서 보조기억장치 일부 영역으로 옮긴 후, 빈 메모리 공간에 다른 프로세스를 적재하여 실행하는 메모리 관리 기법
 - 스왑 영역 : 프로세스들이 옮겨지는 보조기억장치의 일부 영역
 - 스왑 아웃 : 현재 실행 중이 아닌 프로세스가 메모리에서 스왑 영역으로 옮겨지는 것
 - 스왑 인 : 스왑 영역에 있던 프로세스가 다시 메모리로 옮겨지는 것

2. 메모리 할당
 - 최초 적합 : 최초로 발견한 적재 가능한 빈 공간에 프로세스를 배치하는 방식
 - 최적 적합 : 프로세스가 적재될 수 있는 가장 작은 공간에 프로세스를 배치하는 방식
 - 최악 적합 : 프로세스가 적재될 수 있는 가장 큰 공간에 프로세스를 배치하는 방식

3. 외부 단편화 :  빈 공간이 너무 작아 프로세스를 할당하지 못하고 메모리가 낭비되는 현상
 - 압축 : 흩어진 프로세스를 재배치하여 빈 공간들을 하나로 모아 외부 단편화를 해결하는 방

 

페이징을 통한 가상 메모리 관리

페이징 :  프로세스의 논리 주소 공간을 페이지 단위로 자르고, 메모리 물리 주소 공간을 프레임(frame) 단위로 자른 뒤 페이지를 프레임에 할당하는 가상 메모리 관리 기법
- 페이지 아웃 : 페이징 시스템에서의 스왑 아웃
- 페이지 인 : 페이징 시스템에서의 스왑 인

페이지 테이블 : 페이지와 프레임의 매핑 테이블
- PTBR(Page Table Base Register) : 각 프로세스의 페이지 테이블이 적재된 주소를 가리킨다.
- 내부 단편화 : 페이지 크기가 프레임보다 커서 생기는 메모리의 공간 낭비
- TLB(Translation Lookaside Buffer) : 페이지 테이블의 캐시 메모리
 -- TLB hit : CPU가 발생한 논리 주소에 대한 페이지 번호가 TLB에 있을 경우 
 -- TLB miss : 페이지 번호가 TLB에 없어 메모리 내의 페이지 테이블에 접근해야 하는 경우

페이징 주소 변환
논리주소 구조 : 페이지 번호와 변위
주소변환 : 페이지 번호와 변위는 페이지 테이블을 통해 프레임 번호와 변위로 변환된다.

 

페이지 교체와 프레임 할당

Demand Paging
프로세스에서 당장 필요한 페이지만 메모리에 적재한다
해당 페이지가 메모리에 있음 (유효비트 1) => 프레임 접근
해당 페이지가 메모리에 없음 (유효비트 0) => "페이지 폴트" 발생
페이지 폴트에 따른 메모리 적재 루틴 실행 후 유효비트 1 설정 => 프레임 접근
"페이지 교체"와 "프레임 할당"
​
페이지 교체 알고리즘
- FIFO(First-In First-Out) : 들어온 순으로 페이지 교체
- LRU(Least Recently Used) : 오랫동안 사용되지 않는 페이지부터 교체

 

파일 시스템

파일과 디렉토리
파일 : 데이터를 저장하는 용도
디렉토리 : 여러개의 파일을 묶어서 관리 (절대경로, 상대 경로)

파일 시스템 : 이름을 입력받아 데이터를 출력하는 소프트웨어

파티셔닝 : 저장장치의 논리적인 영역을 구획하는 작업
포매팅 : 파일시스템 설정하는 과정

파일 할당 방법
 - 연속 할당 : 외부 단편화가 생긴다
 - 불연속 할당 : 연결 할당 ~ FAT인덱스 할당 ~ 유닉스 계열 FS