[운영체제] 기억장치 관리전략

기억장치

라고 하면 보통 SSD나 하드디스크를 생각하는 경우가 많습니다.

하지만 컴퓨터에는 위 두 개의 기억장치 이외에도 많은 기억장치가 있으며 각각의 기억장치들은 계층 구조를 가지고 있습니다.

 

기억장치 계층

기억장치는 레지스터, 캐시 기억장치, 주기억장치, 보조기억장치를 다음과 같이 계층 구조로 분류할 수 있습니다. 

 

<기억장치 계층 및 특징>

계층 구조에서 상위에 위치한 기억장치(레지스터)일수록 접근 속도와 접근 시간이 빨라집니다. 하지만 좋은 기능을 보이면 당연히 비싸다는 단점을 가집니다. 반대로 보조기억장치(예: USB메모리)는 낮은 가격으로 대용량의 제품을 쉽게 구매할 수 있는 특징이 있지만 읽고 쓰는데 시간이 다른 기억장치들보다 오래 걸린다는 단점이 있습니다.

그 외의 특징으로, 주기억장치는 각기 자신의 주소를 갖고 있어 주소를 통한 액세스가 가능하며 레지스터, 캐시 기억장치, 주기억장치의 데이터는 CPU가 직접 접근하여 작업을 처리할 수 있지만 보조기억장치에 있는 데이터는 CPU가 직접 접근하여 처리할 수 없습니다.

 

다음은 기억장치를 관리하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

기억장치의 관리는

보조기억장치의 프로그램이나 데이터를 주기억장치에 옮기는 과정에서 어디다 저장할지, 언제 이동할지 등을 결정하여 제한된 용량의 주기억장치를 효율적으로 사용하는 방법입니다.

기억장치 관리 전략에는 반입, 배치 그리고 교체 전략이 있습니다.

 

반입전략

보조기억장치에 보관하고 있는 프로그램이나 데이터를 "언제" 주기억장치로 옮길지 결정하는 방법입니다. 요구 반임과 예상 반입으로 구분을 할 수 있습니다.

1. 요구 반입은 실행 중인 프로그램이 특정 프로그램이나 데이터로부터 참조할 필요가 있는 내용이 있을 때 적재하는 방법입니다.

2. 예상 반입은 실행 중인 프로그램에 의해 참조될 프로그램이나 데이터를 사전에 예상해서 미리 적재해 두는 방법입니다.

 

배치전략

새로 반입되는 프로그램이나 데이터를 주기억장치에서 어디다 저장할지를 정하는 방법입니다. 최초 적합, 최적 적합, 최악 적합의 방법이 있습니다.

1. 최초 적합은 프로그램이나 데이터가 들어갈 수 있는 크기의 빈 공간 중에서 첫 번째로 발견되는 영역에 배치하는 방법입니다.

2. 최적 적합은 프로그램이나 데이터가 들어갈 수 있는 크기의 빈 공간 중에서 단편화*가 가장 적게 남는 영역에 배치하는 방법입니다.

단편화 분할된 영역이 프로그램이나 데이터보다 작거나 커서 생기는 빈 공간(=낭비되는 공간)

 

교체전략

주기억장치의 모든 영역이 이미 사용 중인 상태에서 참조할 프로그램이나 데이터가 발생 시 현재 사용되고 있는 공간을 비우고 새로운 데이터를 적재시키기 위한 방법입니다.

 

이상으로 기억장치의 종류, 계층구조와 특징, 그리고 기억장치를 관리하기 위한 전략에 대한 포스팅을 마치겠습니다.

 

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