운영체제의 기억장치 관리전략 및 스케줄링 정책
운영체제의 기억장치 관리전략 및 스케줄링 정책
운영체제의 기억장치 관리전략 및 스케줄링 정책
1. 기억장치 관리 전략
운영체제는 컴퓨터 시스템의 제한된 자원들이 효율적으로 사용될 수 있도록 관리해 야 한다. 기억장치 관리 또한 여러 사용자 프로세스들이 기억장치를 낭비하지 않 고 가장 효율적으로 사용할 수 있도록 설계되어야 한다. 이에 대한 전략에는 반입, 배치, 교체 전략이 있다.
?. 반입 전략(fetch strategy)
정의 : 프로그램/데이터를 주기억장치로 가져오는 시기를 결정하는 전략.
종류 : 요구(Demand) 반입, 예상(Anticipatory) 반입
요구 반입 : ◎ 요구가 있을 때마다 주기억 장치로 옮기는 방법.
◎ 응용 프로그램을 실행하는 것은 사용자의 요구에 의해 주기억장치에 적재하 는 것.
◎ MS-DOS에서 외부 명령어를 사용하는 것은 사용자 요구에 의해 주기억장 치에 적재하는 것.
예상 반입 : ◎ 앞으로 요구될 가능성이 큰 데이터 또는 프로그램을 예상하여 주기억장치로 미리 옮기는 방법.
◎ 가상기억장치를 사용하게 될 때 주로 사용.
◎ 자주 사용하는 페이지는 미리 주기억 장치에 가져다 놓는다. → 워킹 셋 (Working Set)1)의 개념.
◎ 앞으로 사용할 가능성이 높은 페이지를 가져다 놓는다. → 구역성
(Locality)2)의 개념.
◎ 예상이 성공하면 프로그램의 실행 속도가 빨라지지만 실패하면 오버헤드 (Overhead)3)가 발생한다.
◎ MS-DOS의 내부 명령어는 자주 사용하는 명령어들을 미리 주기억장치에 적재한 것이다.
?. 배치 전략(placement strategy)
정의 : 주기억장치에 프로그램/데이터의 위치를 정하는 전략.
종류 : 최초 적합(first-fit), 최적 적합(best-fit), 최악 적합(worst-fit)
최초 적합 : ◎ 입력된 작업을 주기억 장치 내에서 그 작업을 수용할 수 있는 첫 번째 공 백에 배치시킨다.
◎ 주기억장치 내의 여러 공백들 중 프로세스 배치가 가능한 첫 번째 공백을 선택하여 배치한다.
◎ 주기억장치의 배치 전략 중 작업의 배치 결정을 가장 빨리 내릴 수 있는 방식이다.
◎ 내부 단편화4)의 크기에 상관없이 단편화가 많이 발생한다.
◎ 초기 결정력이 가장 빠르다.
최적 적합 : ◎ 입력된 작업을 주기억장치 내의 공백 중에서 그 작업에 가장 잘 맞는 공백 에 배치시킨다.
◎ 주기억장치 내의 여러 공백들에 대해서 프로세스 크기를 차감하여 그 결과 값이 가장 작은 공백에 프로세스를 배치한다.
◎ 내부 단편화가 가장 적게 발생한다.
◎ 검색 시간이 길어 결정력이 가장 느리다.
최악 적합 : ◎ 입력된 작업을 주기억장치 내에서 가장 잘 맞지 않는 공백, 즉 가장 큰 공 백에 배치한다.
◎ 내부 단편화가 가장 크게 생기는 공간에 배치시킨다.
◎ 주기억장치 내의 여러 공백 각각에 대해서 프로세스 크기를 차감하여 그 결 과 값이 가장 큰 공백에 프로세스를 배치한다.
운영체제
9K 공백
사용 중
8K 공백
25K 공백
사용 중
4K 공백
사용 중
11K 공백
30K공백
운영체제
9K 공백
사용 중
8K 공백
25K 공백
사용 중
4K 공백
사용 중
11K 공백
30K공백
운영체제
9K 공백
사용 중
8K 공백
25K 공백
사용 중
4K 공백
사용 중
11K 공백
30K공백
수용할 수 있는 공간 중 내부 단편화가 가장 적은 공간을 찾아서 배치.
10K 크기
프로그램
수용할 수 있는 공간 중 가장 큰 공간을 찾아서 배치. 내부 단편화가 가장 크게 발생.
→
10K 크기
프로그램
9K 공백, 8K 공백은 10K 크기의 프로그램을 수용할 수 없으므로 수용할 수 있는 첫 번째 공간인 25K에 배치.
10K 크기
프로그램
→
→
<최초 적합> <최적 적합> <최악 적합>
?. 교체 전략(replacement strategy)
정의 : 주기억장치 내의 빈 공간 확보를 위해 제거할 프로그램/데이터를 선택하는 전략.
종류 : 최적화(OPT), FIFO(FCFS), LRU, LFU, NUR, Second Chance, PFF
OPT(OPTimal Replacement, 최적)
◎ 페이지 사용 횟수를 정확히 예측하여 교체하는 방법이다.
◎ 앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지와 교체한다.
◎ 페이지 부재(Page Fault)5) 횟수가 가장 적으므로 성공(Hit)률이 가장 크다.
ex) 3개의 페이지 프레임을 가진 기억장치에서 참조 페이지 번호 순서대로 페이지 참조가 발생할 때 OPT 기법을 사용할 경우 몇 번의 페이지 부재가 발생하는가? (단, 초기 페
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자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/detail.asp?pk=11042418&sid=ddangkung&key=
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