[정보처리기사 필기] 응용 SW 기초 기술 활용 - 114. 기억장치 관리의 개요

1. 기억장치 계층 구조의 특징

• 레지스터, 캐시 기억장치, 주기억장치, 보조기억 장치를 계층 구조로 분류
• 계층 구조에서 상위의 기억장치일수록 접근 속도와 접근 시간이 빠르지만, 기억 용량이 적고 고가
• 주기억장치는 각기 자신의 주소를 갖는 워드 또는 바이트들로 구성되어 있으며, 주소를 이용하여 액세스할 수 있음
• 레지스터, 캐시 기억장치, 주기억장치의 프로그램과 데이터는 CPU가 직접 액세스할 수 있으나 보조기억장치에 있는 프로그램이나 데이터는 직접 액세스할 수 없음
• 보조기억장치에 있는 데이터는 주기억장치에 적재된 후 CPU에 의해 액세스될 수 있음

2. 기억장치의 관리 전략의 개요

• 보조기억장치의 프로그램이나 데이터를 주기억장치에 적재시키는 시기, 적재 위치 등을 지정하여 한정된 주기억장치의 공간을 효율적으로 사용하기 위한 것
• 반입 Fetch 전략, 배치 Placement 전략, 교체 Replacement 전략 등

3. 반입 Fetch 전략

• 보조기억장치에 보관중인 프로그램이나 데이터를 언제 주기억장치로 적재할 것인지를 결정하는 전략
• 반입 전략의 종류
  • 요구 반입 Demand Fetch : 실행중인 프로그램이 특정 프로그램이나 데이터 등의 참조를 요구할 때 적재하는 방법
  • 예상 반입 Anticipatory Fetch : 실행중인 프로그램에 의해 참조될 프로그램이나 데이터를 미리 예상하여 적재하는 방법

4. 배치 Placement 전략

• 새로 반입되는 프로그램이나 데이터를 주기억장치의 어디에 위치시킬 것인지를 결정하는 전략
• 배치 전략의 종류
  • 최초 적합 First Fit : 프로그램이나 데이터가 들어갈 수 있는 크기의 빈 영역 중에서 첫 번째 분할 영역에 배치시키는 방법
  • 최적 적합 Best Fit : 프로그램이나 데이터가 들어갈 수 있는 크기의 빈 영역 중에서 단편화를 가장 작게 남기는 분할 영역에 배치시키는 방법
  • 최악 적합 Worst Fit : 프로그램이나 데이터가 들어갈 수 있는 크기의 빈 영역 중에서 단편화를 가장 많이 남기는 분할 영역에 배치키시는 방법
• 단편화
  • 주기억장치에 분할된 영역에 프로그램이나 데이터를 할당할 경우, 분할된 영역이 프로그램이나 데이터보다 작거나 커서 생기는 빈 기억 공간
  • 단편화의 종류
    • 내부 단편화 : 분할된 영역이 할당될 프로그램의 크기보다 크기 때문에 프로그램이 할당된 후 사용되지 않고 남아 있는 빈공간
    • 외부 단편화 : 분활된 영역이 할당될 프로그램의 크기보다 작기 때문에 프로그램이 할당될 수 있어 사용되지 않고 빈 공간으로 남아있는 분할된 전체 영역

5. 교체 Replacement 전략

• 주기억장치의 모든 영역이 이미 사용중인 상태에서 새로운 프로그램이나 데이터를 주기억장치에 배치하려고 할때, 이미 사용되고 있는 영역 중에서 어느 영역을 교체하여 사용할 것인지를 결정하는 전략
• 교체 전략의 종류 : FIFO, OPT, LRU, LFU, NUR, SCR 등