1장] 운영체제 - 3) 기억장치, 단편화

0. 주기억장치

 -CPU가 직접 접근하여 처리.

 -비쌈, 영구적 X

 -종류

  1)ROM(Read Only Memory): 한 번만 기록 가능하고 이후엔 읽기만 가능,

                                      >비휘발성

  

  2)RAM(Random Access Memory): 읽기, 쓰기 가능

                                            >휘발성

 

 -공간분할 방식

  1)고정 분할(Fixed Partition) 방식: 주기억장치 공간을, 동일한 크기로 나누어 할당.

  

  2)가변 분할(Variable Partition) 방식: 프로세스를 처리하는 과정에서 필요한 만큼 할당.

   (=동적 분할)                           

  -관리 방법

   1)반입 기법(Fetch): 보조기억장치의 데이터를 주기억장치로 옮기는 시점을 결정.

       >요구 반입 정책: 프로세스에 의하여 페이지나 세그먼트를 주기억장치로 옮김.

                             ( 오버헤드 ↓, 대기시간 ↑)

       >예상 반입 정책: 프로세스가 요구하기 전에, 미리 예측하여 페이지나 세그먼트를 옮김.

                             ( 오버헤드 ↑, 실행시간 ↓)

   2)배치 기법(Placement): 옮기는 위치(주기억장치)를 결정.

          >최초 적합: 할당가능한 처음 영역에 배치.

          >최적 적합: 단편화가 가장 적은 영역에 배치.

          >최악 적합: 단편화가 가장 많이 남음. 

                          ( 속도 ↑, 메모리 효율 ↓)

   3)교체 기법(Replacement): 주기억장치 영역이 모두 사용중일 경우, 어떤 영역을 제거한 뒤 데이터를 옮길 것인가를 결정.

>최적화 기법: 가장 사용되지 않는 페이지를 교체.

                   (이론만 구현가능, 현실선 구현 불가)

>FIFO: 처음 데이터가 옮겨진 페이지 교체.

>LRU(Least Recently used): 사용 시간이 가장 적은 페이지 교체

>LFU(Least Frequntly Used): 사용 횟수가 가장 적은 페이지 교체.

>NUR(Not Used Recently): 최근에 사용되지 않은 페이지 교체.

1. 보조기억장치

 -쌈, 반영구적

 -종류

  1)자기 디스크: 둥근 원형에 자성 물질을 입히고, 이를 회전시키며 데이터 저장.

                   ex)하드 디스크, 플로피 디스크

  2)자기 테이프: 기억된 순서에 따라 읽는 순차 접근 방식

                    >저속도, 저렴

                    >백업용

  3)자기 드럼 //겁나 옛날꺼라 설명 생략, 안나올것 같음.

  4)기타: CDROM, WORM, Zip disk, DVD 등

 -디스크 스케줄링: 다수의 사용자가 서로 다른 디스크 자원을 요구할 때 효율적인 처리를 위함.

 

                       1)선입 선처리(FIFO): 입출력 요청 대기 큐에 들어온 순서대로 처리.

                       2)최소탐색 우선(SSTF): 탐색 거리가 짧은 요청을 우선 처리.

                       3)SCAN: SSTF와 동일, 진행 방향상 가장 짧은 거리를 먼저 처리

                       4)C-스캔: 헤드가 바깥 실린더 -> 안쪽 실린더 이동하며, 가장 짧은 탐색 시간의 요청을 처리. //책 설명 뭐같네 ㅡㅡ

     대충 종류만 외워.

 

2. 가상 기억 장치(Virtual Memory)

 -RAM이 부족할 경우 이용.

 -보조기억장치의 일부를 주기억장치처럼 사용.

 -구현 방식

   1)페이징: 프로그램을 페이지 단위로 나누어 관리.

              >페이지 교체 기법

                 >>FIFO, LRU

                 >>최적교체(OPT: Optimal): 가장 오래 참조되지 않을 페이지 교체.

                 >>클럭: FIFO와 LRU의 결합 방식.

                           키워드: 참조 비트 (설명이 이상해서 키워드를 외우기)

 

   2)세그먼테이션: 프로그램을 세그먼트 단위로 나누어 관리.

  

3. 기억장치의 단편화

 -작업 데이터와 크기가 맞지 않거나, 적어서 적재될 수 없는 잉여 공간

 -종류

  1)내부 단편화(Internal Fragmentation): 작업을 할당하고 남은 공간.

  2)외부 단편화(External Fragmentation): 대기중인 작업보다 크기가 적어 적재될 수 없는 공간.

 

 -해결 방법

  1)압축(Compacting): 빈 공간을 한 곳으로 모음.

                            (비용 ↑)

 

  2)페이징: 주소 공간을 페이지 단위로 나누어 사용.