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메모리 관리7

운영체제 25장 - 메모리 관리(12) : 프레임 할당 - 운영체제 25장- 프레임 할당 - CPU의 이용률과 프로세스의 수는 어떤 관계를 가지고 있을까? CPU의 이용률이 높을수록 효율이 높다고 할 수 있다. 프로세스의 개수가 증가할수록 CPU의 이용률은 증가한다. 왜냐하면 프로세스의 수가 많아지면 적절하게 프로세스에 CPU를 할당할 수 있게 되고 이로 인해 CPU는 항상 일을 할 수 있게 된다. 하지만 앞에서 배운 요구 페이지 기법을 사용하게 되면 일정 범위 이상의 페이지가 메인 메모리에 올라오게 되면 CPU의 이용률이 감소하게 된다. 왜냐하면 페이지가 메인 메모리에서 가득 차 있게 되면 page-in/out을 통해 페이지 결함으로 CPU가 동작을 못 하는 시간이 늘어나기 때문이다. CPU가 동작을 못하는 시간이 늘어나면 당연히 이용률이 낮아지는 것을 의미하.. 2017. 5. 14.
운영체제 24장 - 메모리 관리(11) : 페이지 교체 알고리즘 - 운영체제 24장- 페이지 교체 알고리즘 - 가상 메모리는 요구 페이지 기법을 통해 필요한 페이지만 backing store에서 메모리로 적재를 하고 사용하지 않는 부분은 그대로 둔다. 하지만 필요한 페이지만 올린다고 하더라도 메모리가 나중에는 가득 차게 되고 올라와있던 페이지가 사용이 다 된 후에도 자리만 차지하고 있을 수 있다. 메모리가 가득 차면 추가로 페이지를 가져오기 위해 어떤 페이지는 page-out을 해야 하고 그 빈 공간에 필요한 페이지가 page-in을 해야 한다. 여기서 어떤 페이지를 backing store로 page-out을 시킬 것인지에 대해서 고민을 하게 된다. page-out이 되는 페이지를 victim page라고 부르는데 기왕이면 수정이 되지 않는 페이지를 선택하려고 한다. .. 2017. 5. 13.
운영체제 20장 - 메모리 관리(7) : 세그멘테이션(Segmentation) - 운영체제 20장- 세그멘테이션(Segmentation) - 앞선 장들에서 페이징을 배우면서 프로세스를 일정 크기인 페이지 단위로 잘라서 메모리에 적재하는 방법을 알았다. 페이지는 정확하게 일정한 간격으로 자르는 단위였다. 하지만 프로세스를 물리적인 단위인 페이지 말고 논리적 내용 단위인 세그먼트로 자를 수 있는 세그먼테이션 방법이 있다. 예를 들면 우리가 돼지를 잡아서 보관을 한다고 생각해보자. 페이징의 방법을 사용하면 돼지를 모두 같은 단위로 잘라서 보관을 하는 것이다. 반면에 세그먼테이션은 부위별로 다른 크기로 잘라서 보관하는 것이다. 세그멘테이션은 프로세스를 세그먼트의 집합으로 생각한다. 사실 하나의 프로세스가 동작하려면 기본적으로 코드, 데이터, 스택 세 가지의 세그먼트는 항상 가지고 있다. 그리.. 2017. 5. 5.
운영체제 19장 - 메모리 관리(6) : 페이징(3) - 운영체제 19장- 페이징(3) - 모든 프로그램들은 실행되기 전에 하드디스크에 보관된다. 그리고 사용을 하고자 하는 프로그램들이 메인 메모리에 적재되어서 CPU를 할당받아 기능을 수행하게 된다. 처음에 메인 메모리에 프로세스의 적재를 배울 때에는 프로세스들이 연속적으로 하나씩 메모리에 적재되는 것으로 알고 있었다. 하지만 이런 방법은 메모리의 공간을 매우 낭비시켜 효율을 떨어뜨린다는 것을 배웠다. 이를 해결하기 위해 프로세스를 페이지라는 단위로 나누어서 메모리에 적재하는 방법인 페이징 기법을 사용하였다. 재배치 레지스터를 사용하여 페이지 테이블에 맞는 주소로 논리 주소를 물리 주소로 변환시켜 프로세스의 메모리 주소 위치를 파악하는 방법이다. 운영체제는 프로세스 관리와 메모리 관리 외에도 다양한 일을 수행.. 2017. 5. 4.
운영체제 17장 - 메모리 관리(4) : 페이징(1) - 운영체제 17장- 페이징(1) - 메모리의 낭비 공간인 hole을 최소한으로 만들기 위해 앞 장에서 많은 방법을 사용하였다. 최초 적합과 최적 적합을 통해 메모리의 공간에 적재하는 방식에 변화를 주었는데 이를 통해서도 메모리 공간의 1/3 정도가 낭비가 되었다. 이렇기 때문에 다른 방식인 Compaction이라는 방식을 사용하였으나 프로세스나 hole을 메모리 공간에서 이동시키기 위해서는 메모리 계산의 부담이 발생하기 때문에 힘들었다. 그래서 사용한 방식이 바로 페이징이다. 페이징은 프로세스를 일정 크기인 페이지로 잘라서 메모리에 적재하는 방식이다. 프로세스는 항상 연속해서 들어가야 한다는 생각을 통해 메모리 공간 활용에 있어서 앞장에서는 연속 메모리 할당에 초점을 맞추었다. 이런 생각부터 뒤집어서 프로.. 2017. 5. 2.
운영체제 16장 - 메모리 관리(3) : 연속 메모리 할당 - 운영체제 16장- 연속 메모리 할당 - 컴퓨터의 구조가 발달되어 오면서 운영체제는 다중 프로그래밍 환경을 조성하게 된다. 부팅 직후 메모리에 운영체제가 하드디스크로부터 적재되고 컴퓨터가 동작을 하는 것을 기다린다. 그 후 여러 가지의 프로그램이 동시에 올라와서 스케줄링에 의해 CPU나 I/O를 할당받는다. 처음에 부팅 직후에는 운영체제만 적재되어 있으므로 운영체제를 제외한 공간이 모두 비어 있게 된다. 그래서 big single hole이 생기게 된다. 이 후 프로세스가 생성되고 종료되는 작업을 반복하며 컴퓨터가 동작하게 된다. 이 때는 프로세스들은 여러 위치의 메모리에 적재되기 때문에 scattered holes가 생성되게 된다. 프로세스가 순서대로 쌓이더라도 작업이 끝나는 순서는 정해져 있지 않고 다.. 2017. 5. 2.
운영체제 15장 - 메모리 관리(2) : 메모리 낭비 방지 - 운영체제 15장- 메모리 낭비 방지 - 하드디스크에 존재하는 프로그램들은 메모리의 특정 부분에 적재되어 실행이 된다. 프로그램이 만들어지기 까지 소스 파일, 목적 파일, 실행 파일을 거쳐 로더에 의해 메모리에 올려 지게 되는데 적절한 위치에 적재를 해야 실행을 시킬 수 있다. 앞 장에서 MMU의 재배치 레지스터를 이용하면 부분적으로 적절한 위치에 프로그램을 올릴 수 있다. 이번 장에는 이를 더 넘어가서 어떻게 하면 더 효율적으로 프로그램을 올릴 수 있는지, 메모리 보호를 위해서 메모리를 낭비하는 것을 방지하는 어떤 방법을 사용해야 하는지에 대해 학습 할 것이다. MMU가 메모리 관리를 하는 방법에 대해서 조금 더 상세히 들어가 보자. MMU는 프로그램이 동작할 때 필요한 데이터나 동작들을 메모리의 특정 .. 2017. 4. 29.