주기억장치 관리 기법

주기억장치 관리 기법이란?

주기억장치의 공간이 한정되어있기 때문에 사용자의 요구에 따른 프로세스를 어떻게 효율적으로 처리할 것인지 다양한 관점에서 고려하여 할당&회수하는 기법. 적재된 하나의 프로그램의 연속성 여부에 따라 연속 할당 방식과 비연속 할당 방식으로 나뉜다.

연속 할당 방식

프로세스를 주기억 장치의 연속된 영역에 할당하는 방식

단일 프로그래밍 기법

운영체제와 사용자 한 명의 프로그램만 주기억장치에 적재하는 방식. 빈공간이 생겨도 다른 사용자의 프로세스를 해당 공간에서 처리할 수 없으므로 자원낭비가 심하다(내부단편화). 또한, 주기억장치의 용량보다 큰 프로그램은 적재할 수 없다.

다중 프로그래밍 기법

주기억 장치를 분할하여 다수의 작업이 주기억장치에 동시에 존재하며, 실행중인 작업이 입출력 요구시 다른 작업에게 CPU 양도하여 실행하는 기법이다.

- 고정(정적) 분할 다중 프로그래밍 기법

프로세스에게 고정된 크기의 주기억장치 영역을 할당하는 기법이다. 크기가 고정되다보니 프로세스가 적재되는 크기와 차이가 나면서 내부단편화(공간 여유) 또는 외부단편화(공간 초과)가 발생할 수 있다. 

- 가변 분할 다중 프로그래밍 기법

각 작업에게 필요한 만큼의 기억공간을 할당하는 기법이다. 작업이 완료되면 사용되지 않는 기억 공간을 회수하여 관리한다. 각 관리법은 아래와 같다. 

통합 : 인접한 빈 공간을 통합시키는 관리방법

집약 : 기억장치의 한쪽 끝에 공백을 몰아 큰 공백을 형성하는 관리방법

주기억장치 관리 전략

반입전략

프로그램이나 참조데이터를 보조기억장치에서 언제 주기억장치로 가져올 것인지를 결정하는 전략

- 요구 반입 전략 : 사용자가 요구할 때 적재

- 예상 반입 전략 : 참조를 예측하여 적재

배치전략

프로그램이나 데이터를 주기억장치의 어디에 배치할 것인지를 결정하는 전략

- 최초 적합 : 순차적으로 적재

- 최적 적합 : 크기에 알맞게 적재

- 최악 적합 : 크기와 맞지 않게 비효율적 적재

교체전략

공간이 없어 적재를 못할 때 공간창출을 위해 어떤 프로그램이나 데이터를 제거할 것인지 결정

- FIFO 교체 : 가장 오래된 프로세스 제거

- LFU 교체 : 가장 적은 참조 횟수를 가지는 프로세스 제거

- LRU 교체 : 가작 오래 참조되지 않은 프로세스 제거

- NUR 교체 : 최근에 사용하지 않은 프로세스 제거

- 2차기회 교체 : FIFO방식을 이용하되 참조비트가 있다면 해결