Chapter 14. 가상 메모리

14-1. 연속 메모리 할당

: 프로세스에 연속적인 메모리 공간을 할당하는 방식

: 메모리에서 사용되지 않는 일부 프로세스를 보조기억장치의 스왑 영역으로 내보내고(Swap-out), 실행할 프로세스를 메모리로 들여보내는(Swap-in) 메모리 관리 기법.

: 프로세스를 할당하기 어려울 만큼 작은 공간으로 인해 메모리가 낭비되는 현상

가상 메모리 (virtual memory) : 실행하고자 하는 프로그램의 일부만 메모리에 적재하여 실제 물리 메모리 크기보다 더 큰 프로세스를 실행할 수 있게 하는 기술

: 물리 주소 공간을 프레임 단위로 자르고 프로세스의 논리 주소 공간을 페이지 단위로 자른 뒤, 각 페이지를 프레임에 할당하는 가상 메모리 관리 기법

: 페이지 번호와 프레임 번호 뿐만 아니라, 유효 비트, 보호 비트, 접근 비트, 수정 비트 등이 들어있는 테이블

: 메모리에 적재되지 않은 페이지를 참조할 경우 발생하는 인터럽트

: 페이지가 필요할 때에만(유효비트가 0인 페이지에 접근할 때) 메모리에 적재하는 기법

: 사용되지 않은 페이지를 보조기억장치로 내보내고 적재될 페이지를 메모리에 적재하는 알고리즘

FIFO : 메모리에 가장 먼저 올라온 페이지부터 내쫓는 방식
최적 페이지 교체 알고리즘(Optiaml Page replacement) : 앞으로 사용빈도가 가장 낮은 페이지를 교체하는 알고리즘, 페이지 폴트 발생 빈도가 가장 낮은 알고리즘
LRU : 가장 오랫동안 사용되지 않은 페이지를 교체하는 알고리즘

: 지나치게 빈번한 페이지 교체로 인해 CPU 이용률이 낮아지는 문제

: 프로세스에게 적절한 프레임을 할당하는 방법

정적 할당 방식
- 균등 할당 : 모든 프로세스에 균등하게 프레임을 제공하는 방식
- 비례 할당 : 프로세스의 크기에 비례해 프레임을 할당하는 방식
동적 할당 방식
- 작업 집합 모델 기반 프레임 할당
- : 실행 중인 프로세스가 일정 시간동안 참조한 페이지의 집합을 작업 집합 모델이라 한다. 이때 작업 집합의 크기만큼 프레임을 할당해 주는 방식
- 페이지 폴트율 기반 프레임 할당 : 페이지 폴트율의 상한선과 하한선을 정하고, 이 범위 안에서만 프레임을 할당하는 방식

파일 : 의미 있고 관련 있는 정보를 모은 논리적 단위
파일 속성 : 파일과 관련된 다양한 부가 정보 ex) 파일 유형, 크기, 생성 날짜, 마지막 접근 / 수정 날짜 등
디렉터리 : 파일 또는 디렉터리들은 한데 묶어 관리할 수 있다.
- 1단계 디렉터리 : 옛날 운영체제에서 존재하였단 하나의 디렉터리만 존재하는 구조
- 트리 구조 디렉터리 : 최상위 디렉터리가 있고, 그 아래에 여러 서브 디렉터리가 있는 구조
경로
- 절대 경로 : 루트 디렉터리부터 시작하는 경로
- 상대 경로 : 현재 디렉터리부터 시작하는 경로

: 학습한 파일과 디렉터리를 보조 기억 장치에 저장하고 접근할 수 있게 해주는 운영체제 내부 프로그램

FAT 파일 시스템
- 파일 할당 테이블(FAT : File Allocation Table) : 각 블록에 포함된 다음 블록의 주소들을 한 데 모아 관리하는 테이블, 파시션 앞부분에 위치
- FAT를 이용하는 연결할당 기반의 파일 시스템
유닉스 파일 시스템
: i-node를 이용하는 색인 할당 기반의 파일 시스템