운영체제 - 면접 질문 정리 (4)

코난·2025년 4월 1일
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CS 면접 정리

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메모리의 fit의 종류 4가지에 대해 설명해주세요.

이런 메모리 공간이 있다고 가정한 후, 아래에서 각 Fit에 대한 설명을 하겠습니다.

최초 적합(first fit)의 경우 가장 최초로 발견되는 곳에 데이터를 저장하는 방식입니다.


최적 적합(best fit)의 경우 가장 메모리 크기 차이가 덜 나는 곳을 찾아 데이터를 저장하는 방식으로 가장 딱 맞는 곳에 데이터를 저장하기 때문에 외부 단편화는 최소화하나, 메모리 전체 탐색이 필요해 시간이 오래걸립니다.


최악 적합(worst fit)의 경우 가장 크기가 맞지 않는 곳에 데이터를 저장하는 방식으로 메모리 전체 탐색이 필요해 시간이 오래 걸리고 외부 단편화가 많이 발생할 수 있습니다.

페이징과 세그멘테이션에 대해 설명해주세요.

위의 메모리 관리 기법은 프로세스에게 연속된 공간을 할당해주어야 하기에 생기는 문제점들이 있었습니다. 하지만 페이징/세그멘테이션 기법을 활용하면 더이상 연속한 공간을 할당할 필요가 없게 됩니다.

페이징의 경우 프로세스를 일정한 크기의 페이지로 분할해 메모리에 적재하는 방식으로 외부 단편화 문제를 해결할 수 있으나 내부 단편화 문제가 발생할 수 있습니다.
세그멘테이션의 경우 프로세스를 다양한 크기의 논리적 단위읜 세그먼트로 분할해 메모리에 적재하는 방식으로 내부 단편화 문제를 해결할 수 있으나 외부 단편화 문제가 발생할 수 있습니다.

그렇다면, 내부단편화와 외부단편화가 무엇인지 설명해주세요.


여러개의 프로세스가 가변 분할 방식으로 할당되어 있고 프로세스가 일부 종료되었을 때 그 프로세스의 크기만큼 빈 공간이 생기게 되는데 이것을 회부 단편화라고 합니다. 비어있는 총 메모리는 34KB이지만 18KB 이상의 프로세스는 적재될 수 없는 상태입니다.


하나의 프로세스가 고정 분할 방식으로 메모리가 할당되어 있고 비연속적인 메모리 할당이 되어있을 때 고정적인 크기로 나누어져 있는 곳에 프로세스 일부가 적재되고 빈 공간이 남아있을 때 이를 내부 단편화라고 합니다.

가상메모리가 무엇인지 설명해주세요.


가상 메모리는 프로세스 전체가 메모리 내에 올라오지 않더라도 실행이 가능하도록 하는 기법으로 사용자 프로그램이 물리 메모리보다 커져도 된다는 점이 장점입니다. 프로그램을 일부분만 메모리에 올려두고 스왑하면서 프로그램을 실행하게 되기에 동시에 많은 프로그램을 실행할 수 있고 CPU 이용률과 처리율을 높일 수 있습니다. 즉, 가상 메모리는 실제 물리 메모리 개념과 사용자 논리 메모리 개념을 분리한 것을 말합니다.

요구 페이징(Demand Paging)이 무엇인지 설명해주세요.

요구 페이징이란 실행 과정 초기에 필요한 것들만 메모리에 로딩하는 전략으로 가상 메모리 시스템에서 사용합니다.

페이지 교체가 언제 발생하는지, 어떤 교체 알고리즘이 있는지 설명해주세요.

가상 메모리 기법을 사용할 때 메모리를 관리하는 운영체제에서 필요한 페이지가 주기억장치(실제 물리 메모리)에 적재되지 않았을 때(페이지 부재시에) 어떤 페이지 프레임을 선택하여 교체할 것(어떤걸 버릴건지)인지 결정하는 방법을 페이지 교체 알고리즘이라고 합니다.

OPT - Optimal : 앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지 교체

FIFO - First In First Out

LRU - Least Recently Used : 가장 오랫동안 사용되지 않은 페이지 교체

LFU - Least Frequently Used : 참조 횟수가 가장 작은 페이지 교체

MFU - Most Frequently used : 참조 횟수가 가장 많은 페이지 교체

NUR(Clock) - Not Used Recently : 최근에 사용하지 않은 페이지 교체

등의 기법이 있습니다.


참고

https://velog.io/@pp8817/OS-%EB%A9%94%EB%AA%A8%EB%A6%AC-%ED%95%A0%EB%8B%B9-%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98-First-fit-Next-fit-Best-fit-%EA%B2%B0%EA%B3%BC
https://velog.io/@kku64r/paging
https://asdfmelody.tistory.com/7
https://platanus.kr/post/1486
https://doh-an.tistory.com/28#google_vignette

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