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Swap-Space Management - Disk를 사용하는 두 가지 이유 memory의 volatile한 특성 => file system 프로그램 실행을 위한 memory 공간 부족 => swap space(swap area) - Swap-space 1. Virtual memory system에서는 디스크를 memory의 연장 공간으로 사용 2. 파일시스템 내부에 둘 수도 있으나 별도 partition 사용이 일반적 공간효율성보다는 속도 효율성이 우선 일반 파일보다 훨씬 짧은 시간만 존재하고 자주 참조됨 따라서, block의 크기 및 저장 방식이 일반 파일시스템과 다름 RAID - RAID(Redundant Array of Independent Disks) 여러 개의 디스크를 묶어서 사용 - RAID..

Disk Structure - logical block 디스크의 외부에서 보는 디스크의 단위 정보 저장 공간들 주소를 가진 1차원 배열처럼 취급 정보를 전송하는 최소 단위 - Sector Logical block이 물리적인 디스크에 매핑된 위치 Sector 0은 최외곽 실린더의 첫 트랙에 있는 첫 번째 섹터이다 Disk Management - physical formatting(Low-level formatting) 디스크를 컨트롤러가 읽고 쓸 수 있도록 섹터들로 나누는 과정 각 섹터는 header + 실제 data(보통 512 bytes) + trailer로 구성 header와 trailer는 sector number, ECC(Error-Correcting Code) 등의 정보가 저장되며 control..

Page Cache and Buffer Cache 프로그램의 실행

Allocation of File Data in Disk - Contiguous Allocation - Linked Allocation - Indexed Allocation Contiguous Allocation 단점 - external fragmentation - File grow가 어려움 file 생성 시 얼마나 큰 hole을 배당할 것인가? grow 가능 vs 낭비(internal fragmentation) 장점 - Fast I/O 한 번의 seek/rotation으로 많은 바이트 transfer Realtime file 용으로, 또는 이미 run 중이던 process의 swapping 용 - Direct access(=random access) 가능 Linked Allocation 장점 - Ext..

File and File System File "A named collection of related information 일반적으로 비휘발성의 보조기억장치에 저장 운영체제는 다양한 저장 장치를 file이라는 동일한 논리적 단위로 볼 수 있게 해 줌 Operation : create, read, write, reposition(lseek), delete, open, close 등 File attribute(혹은 파일의 metadata) 파일 자체의 내용이 아니라 파일을 관리하기 위한 각종 정보들(파일 이름, 유형, 저장된 위치, 파일 사이즈, 접근 권한(읽기/쓰기/실행), 시간(생성/변경/사용), 소유자 등 File System 운영체제에서 파일을 관리하는 부분 파일 및 파일의 메타데이터, 디렉토리 정보..

다양한 캐슁 환경 - 캐슁 기법 한정된 빠른 공간(=캐쉬)에 요청된 데이터를 저장해 두었다가 후속 요청 시 캐쉬로부터 직접 서비스하는 방식 paging system 외에도 cache memory, buffer caching, Web caching 등 다양한 분야에서 사용 - 캐쉬 운영의 시간 제약 1. 교체 알고리즘에서 삭제할 항목을 결정하는 일에 지나치게 많은 시간이 걸리는 경우 실제 시스템에서 사용할 수 없음 2. Buffer caching이나 Web caching의 경우 O(1)에서 O(log n) 정도까지 허용 3. Paging system인 경우 page fault인 경우에만 OS가 관여함 페이지가 이미 메모리에 존재하는 경우 참조시각 등의 정보를 OS가 알 수 없음 O(1)인 LRU의 list..

Demand Paging - 실제로 필요할 때 page를 메모리에 올리는 것 I/O 양의 감소 Memory 사용량 감소 빠른 응답 시간 더 많은 사용자 수용 - Valid/Invalid bit의 사용 Invalid의 의미(사용되지 않는 주소 영역인 경우, 페이지가 물리적 메모리에 없는 경우) 처음에는 모든 page entrry가 invalid로 초기화 address translation 시에 invalid bit이 set되어 있으면 => "page fault" Memory에 없는 Page의 Page Table Page Fault - invalid page를 접근하면 MMU가 trap을 발생시킴(page fault trap) - Kernel mode로 들어가서 page fault handler가 invok..

Example of Segmentation Sharing of Segments Segmentation with Paging - pure segmentation과의 차이점 segment-table entry가 segment의 base address를 가지고 있는 것이 아니라 segment를 구성하는 page table의 base address를 가지고 있음

Multilevel Paging and Performance - Address space가 더 커지면 다단계 페이지 테이블 필요 - 각 단계의 페이지 테이블이 메모리에 존재하므로 logical address의 physical address 변환에 더 많은 메모리 접근 필요 - TLB를 통해 메모리 접근 시간을 줄일 수 있음 - 4단계 페이지 테이블을 사용하는 경우 Valid(v) / Invalid(i) Bit in a Page Table Memory Protection - Page table의 각 entry 마다 아래의 bit를 둔다 1. Protection bit page에 대한 접근 권한(read/write/read-only) 2. Valid-invalid bit "valid"는 해당 주소의 fram..

Paging - Paging Process의 virtual memory를 동일한 사이즈의 page 단위로 나눔 Virtual memory의 내용이 page 단위로 noncontiguous하게 저장됨 일부는 backing storage에, 일부는 physical memory에 저장 - Basic Method physical memory를 동일한 크기의 frame으로 나눔 logical memory를 동일 크기의 page로 나눔(frame과 같은 크기) 모든 가용 frame들을 관리 page table을 사용하여 logical address를 physical address로 변환 External fragmentation 발생 안함 Internal fragmentation 발생 가능 Paging Example..