[ 정보처리기사 ] 운영체제 기초 활용 _ 메모리 관리

 

해당내용은 <수제비 정보처리기사> 책을 참고하여 작성된 개인적인 용도의 요약본입니다.

 

Ⅰ소프트웨어 설계

Ⅱ 소프트웨어 개발

Ⅲ 데이터베이스 구축

Ⅳ 프로그래밍 언어 활용

    Chapter 01 서버프로그램 구현

    Chapter 02 프로그래밍 언어 활용

    Chapter 03 응용 SW 기초 기술 활용

        1. 운영체제 기초 활용

        2. 네트워크 기초 활용

        3. 기본 개발환경 구축

Ⅴ 정보시스템 구축관리

 

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1. 운영체제 기초 활용

2) 메모리 관리

(1) 메모리 관리 개념

중앙처리장치, 메모리, 스토리지, 주변 기기 등을 적절히 관리하는 기법
※ 메모리에는 하드디스크(SSD)/메모리(DRAM)/캐시(SRAM)/레지스터(CPU) 계층이 있다.

 

(2) 메모리 관리 기본 사항

가상메모리 / 메모리 관리 장치 / 메모리 관리자

 

(3) 메모리 관리 기법

• 반입 기법: 주기억장치에 적재할 다음 프로세스의 반입시기를 결정(When)
• 요구 반입 기법: 실행 중인 프로세스의 요청이 있는 경우 적재
• 호출 반입 기법(예상 반입 기법): 사전에 미리 예측하여 적재
• 배치 기법: 디스크에 있는 프로세스를 주기억장치의 어느 위치에 저장할지를 결정(Where)
• 최초 적합
• 최적 적합
• 최악 적합
• 할당 기법: 실행해야 할 프로세스를 주기억장치에 어떤 방법으로 할당할 것인지 결정(How)
• 연속 할당 기법: 실행을 우한 각 프로세스를 주기억장치 공간 내에서 인접되게 연속으로 저장
• 단일 분할 할당 기법
• 다중 분할 할당 기법
• 분산 할당 기법: 하나의 프로세스를 여러 개의 조각으로 나누어 주기억장치 공간 내 분산하여 배치
• 페이징 기법
• 세그먼테이션 기법
• 페이징/세그먼테이션 기법
• 교체 기법: 재배치 기법으로 주기억장치에 있는 프로세스 중 어떤 프로세스를 제거할지 결정(Who)
• FIFO: First In First Out, 가장 오래 있던 페이지부터 교체하는 기법
• LRU: Least Recently Used, 사용시간을 확인하여 가장 오랫동안 사용되지 않은 페이지를 교체하는 기법
• LFU: Least Frequently Used, 사용된 횟수를 확인하여 참조 횟수가 가장 적은 페이지를 교체하는 기법
• OPT: OPTimal Replacement, 앞으로 사용하지 않을 페이지 교체 기법, 가장 이상적이지만 실현없는 기법
• NUR: Not Used Recently, LRU와 비슷한 알고리즘으로 최근 사용하지 않는 페이지를 교체하는 기법
• SCR: Second Chance Replacement, FIFO의 단점을 보완하여 참조비트를 둬서 참조비트가 1인 경우 기회는 한번 더 주는 기법

※ 논리주소: CPU에 의해 생성되는 가상 주소

※ 물리주소: 실제 메모리 유닛(HW)에서 사용되는 주소

 

(4) 메모리 단편화

• 내부 단편화: 페이징기법을 사용했을 때 남는 공간, 통합/압축/Slab Allocator로 해결
• 외부 단편화: 세그멘테이션기법을 사용했을 때 남는 공간, 통합/압축/버디 메모리 할당으로 해결

 

(5) 페이징 기법의 문제 및 해결방안

• 페이징 기법의 문제점

 스레싱(Thrashing, 처리시간보다 페이지교체에 더 큰 시간이 소모되는 페이지폴트가 발생)

• 페이지 기법의 문제점 해결 방안

 

(6) 지역성

• 지역성의 개념: 프로세스가 실행되는 동안 일부 페이지만 집중적으로 참조하는 특성
• 지역성의 유형
• 시간 지역성 e.g. loop, stack
• 공간 지역성 e.g. 배열순회
• 순차 지역성 e.g. 명령어들의 순차 실행