3학년 1학기 운영체제 기말

기준레지스터: 테이블 접근을 위해 시작점의 주소를 저장

내부 단편화: 한 프레임 내에서 쓰지 못하는 공간이 발생하는 것.

외부 단편화: 메모리 전체에서 여유 공간이 여러 조각으로 나뉘는 현상

압축: 메모리 내용 적절히 움직여 사용 가능 공간을 큰 블록 하나로 만드는 것(압축시 시스템 모든일 중지, 대화형사용자O, 응답시간 노일정, 실시간 sysà 심각 문제)

고정 분할: 메모리 영역을 여러 개의 고정된 크기로 분할해 프로세스에 제공

장: 다중 프로그램을 처리할 수 있음

단: 프로그램에 따라 프로세스의 크기가 각각 다르기 때문에 메모리 낭비를 가져옴.

가변 분할: 프로세스의 크기에 따라 메모리 분할

장: 내부 단편화 발생하지 않음

단: 외부 단편화 발생

최초 적합 방법: 사용 가능한 공간 중 충분히 큰 첫번째에 할당

장: 사용 공간을 빨리 찾을 수 있다.

단: 공간 활용률이 떨어진다.

최적 적합 방법: 충분히 사용 가능한 공간 중 가장 작은 곳에 할당

장: 공간 이용률 향상

단: 긴 할당 소유 시간, 가장 작은 또 다른 사용 공간 생성

최악 적합 방법: 충분히 사용 가능한 공간 중 가장 큰 곳에 할당

장: 최적 보다 메모리 활용이 더 유용

단: 공간 크기 순 X à 전체 검색

페이징: 프로세스를 크기가 동일한 페이지로 나눠 처리하는 방법

장: 메모리 효율적 사용 가능, 외부 단편화 해결

단: 페이지 분산 적재à OS 페이지 관리 부담 큼, 내부 단편화 해결X, 사용자 프로그램 & 프로세스 관점의 메모리 불일치

세그먼트(페이징의 무슨문제 때문에 나왔을까 설명, 특성, 장점, 그래서 나온게 페이지화된 세그먼테이션): 프로세스 관점 지원, 메모리를 크기가 변할 수 있는 세그먼트로 나누는 것

서부루틴, 프로시저, 함수나 모듈로 세그먼트 구성

메모리의 연속된 위치에서 구성하되 서로 인접할 필요 없음

동적 분할 방법으로 할당

장: 가변적 데이터 구조 & 처리, 공유와 보호 지원 편리, 적은 오버

단: 외부 단편화 발생

페이지화된 세그먼트

장: 페이징, 세그먼트 장단점 취합, 외부 단편화 제거, 할당 과정 쉽게 해결

단: 내부 단편화 발생 가능

버디시스템: 큰 버퍼들을 반복적으로 이등분하여 작은 버퍼 만듬, 가능할 때마다 인접한 자유로운 버퍼들을 합치는 과정을 반복하는 기법

가상 메모리의 개념: 실제 메모리 주소X, 가상 메모리 주소를 저장

다중 프로그래밍 환경에서 흔히 사용, 메인 메모리보다 더 큰 저장 공간 제공

페이지 대치 알고리즘

1. 선입선출 대치 알고리즘(FIFO): 가장 오래된 페이지부터 우선 대치

장: 이해, 플밍 쉽

단: 벨레디의 변이(프레임 3보다 4일 때 부재 많음)

2. 최적 페이지 대치 알고리즘(OPT): 앞으로 가장 오랫동안 사용하지 않을 페이지 대치

장: 페이지 부재 비율 가장 낮음

단: 구현, 실시간 프로그램에서 사용 어렵(주로 연구 위해 사용)

3. 최근 최소 사용 대치 알고리즘(LRU): 과거 오랫동안 사용X 페이지 대치

장: FIFO 보다 페이지 부재 적, 실시간P 가능

단: OPT보다 페이지 부재 많, 하드웨어 필요

스래싱(용어): 페이지 교환이 계속 일어나는 현상. 프로세스 수행 시간<페이지 교환 시간 à스래싱을 하고 있다.

지역성의 개념: 페이지 중 일부를 선호하여 지역적인 부분만을 집중적으로 참조하는 현상

디스크 스케줄링

선입선처리 스케줄링(FCFS): 요청이 동작한 순서대로 처리하는 SCH

장: 플밍 쉬움, 공평성 유지, 실행시간 오버헤드 적음, 무기한 연기X

단: 탐색 시간 증가, 처리량 감소

최소 탐색 시간 우선 스케줄링(SSTF): 헤드 위치에 가까운 요구 먼저 처리(대화, 실시 X, 배치처리 SYS O)

장: 높은 처리량, 낮은 탐색 시간

단: 공정성 X, 기아상태 발생 가능성

스캔 스케줄링(SCAN): 한 끝 도달 후 역방향 끝 이동하며 처리

장: 기아 상태 해결

단: 헤드 뒤 디스크 요청 발생 시 오래 기달, 쓸데 없는 헤드 이동

순환 스캔 스케줄링(C-SCAN): 한 끝 도착시 다시 첨부터 요청 처리

장: 처리량 향상, 반응시간의 변화 줄임

단: 쓸모없는 헤드 이동

룩 스케줄링(LOOK): 헤드를 각 방향으로 요청에 따르는 거리만큼만 이동

장: 쓸모 없는 헤드 이동 ㅃㅃ 단: -

RAID 0(스트라이핑): 오류 검출 기능 없는 스트리핑 된 세트, 빠른 데이터 입출력 성능 요구하는 것에 적합(동영상 편집)

장: 높은 전송률유지, 분산 데이터 동시에 읽어옴

단: 실패시 자료 안전 보장X, 어떠한 오류도 복구X

RAID 1(미러링): 오류 검출 기능 없는 미러링된 세트, 중요 파일에 적합(system DRIVE)

장: 택1 à읽기 요구에 성능 향상

단: 쓰기 요구에 성능 저하(raid 0), 디스크 비용 증가

RAID 2(허밍 코드를 이용한 중복): 병렬 액세스 기법, 디스크들 간 데이터 스트라이핑 사용, 허밍코드 방법 사용, 오류 감지, 수정 하는 ECC 저장, 빠른 기록속도, 장애 복구 능력 요구시 사용(작은 시스템)

장: 실시간 오류 수정, 디스크 오류발생多 효과적

단: 신뢰성 높으면 낭비 큼à구현 자체 제외

RAID 3(비트 인터리브된 패리티): 병렬 엑세스 기법, 패리티 단순 제공, 오류 검출, 수정 위해 패리티 드라이브 사용, 복구X 탐지O

장: 높은 데이터 전송률 제공(CAD, 이미지)

단: 입출력 요청을 한번에 한 요청만 실행, 파일서버X

RAID 4(블록 인터리브된 패리티): 독립된 액세스 방법, 패리티 단순 제공, 디스크 독립 동작, 입출력 요구 병령 처리, 싼 가격으로 장애 복구 능력 요구 OR 빠른 판독 속도 필요시 사용

장: 용량당 비용 저럼, 많은 입출력 요청 효율적

단: 크기가 작은 입출력 요청 시 쓰기 성능 저하(쓰기 검사)

RAID 5(블록 인터리브된 분산 패리티 블록): 패리티 배분, 모든 드라이브에 패리티 정보 나누어 저장, 입출력이 빈번한 업무 적절(파일서버)

장: 입출력 동시 가능, 빠름 안정성 높음, 패리티 정보 나누어 디스크 병목현상 X

단: 읽기 시 RAID4보다 느림

파일 디스크 할당

연속 할당

파일을 디스크의 연속적인 주소에 할당

최초, 최적, 최악 적합으로 빈 영역 선택

시작 블록 주소와 블록 수로 정의

장: 디스크 탐색 횟수 최소화(빠름), 직접 액세스O, 순차직접 액세스 지원, 중간 빠져도 액세스 가능

단: 외부 단편화, 파일 공간 크기 결정 어려움

연결 할당

각 파일을 디스크 블록들의 리스트에 연결

디스크 블록à 흩어져도OK

디렉터리는 파일의 첫 번째 블록 포인터 저장

장: 파일 쉽게 확장, 쉽게 구현, 외부단편화X

단: 블록 크면 내부 단편화, 데이터 여러 블록 분산à 성능 저하 가능성, 순차 액세스 파일 적합, 포인터 공간 필요, 신뢰성 유지 어려움, 탐색 시간 증가

인덱스 할당

모든 포인터 하나의 장소에서 관리

직접 액세스 지원

각 파일에 디스크 블록 주소의 배열인 인덱스 블록 존재

 

장: 구현 쉬움, 외부 단편화X, 파일 확장 가능, 빠르게 임의 액세스 가능

단: 공간 낭비 심함