캐슁 기법
- 한정된 빠른 공간에 요청된 데이터를 저장해 두었다가 후속 요청시 캐쉬로부터 직접 서비스하는 방식
- paging system 외에도 cache memory, buffer caching ,Web caching 등 다양한 분야에서 사용
캐쉬 운영의 시간 제약
- 교체 알고리즘에서 삭제할 항목을 결정하는 일에 지나치게 많은 시간이 걸리는 경우 실제 시스템에서 사용할 수 없음
- page fault인 경우에만 OS가 관여함
- 페이지가 이미 메모리에 존재하는 경우 참조시각 등의 정보를 OS가 알 수 없음
Clock algorithm
- LRU의 근사 알고리즘
- Reference bit을 사용해서 교체 대상 페이지 선정
- reference bit 가 0인 것을 찾을 때까지 포인터를 하나씩 앞으로 이동
- 포인터 이동하는 중에 reference bit 1 은 모두 0으로 바꿈
- Reference bit이 0인 것을 찾으면 그 페이지를 교체
- 한 바퀴 되돌아와서도 0이면 그때에는 replace 당함
- 자주 사용되는 페이지라면 second chance가 올 때 1
Clock algorithm의 개선
- reference bit과 modified bit 을 함께 사용
- reference bit = 1 : 최근에 참조된 페이지
- modified bit = 1 : 최근에 변경된 페이지
Global vs Local Replacement
GlobalReplacement(그때 그때 경쟁해서 많이 가져올수도있고 적게 가져올수있는 방법)
- Replace시 다른 process에 할당된 frame을 빼앗아 올 수 있다.
- Process별 할당량을 조절하는 또 다른 방법임
- FIFO, LRU ,LFU 등의 알고리즘을 global replacement로 사용시에 해당
- Working set, PFF 알고리즘 사용
Local replacement (자기몫을 미리 나눠주고 알아서 써라 하는 방법)
- 자신에게 할당된 frame 내에서만 replacement
- FIFO, LRU ,LFU 등의 알고리즘을 process 별로 운영시
Thrashing
- 프로세스의 원할환 수행에 필요한 최소한 page frame 수를 할당 받지 못할 경우 발생
- Page fault rate이 매우 높아짐
- CPU utillization이 낮아짐
- OS는 MPD를 높여야 한다고 판단
- 또 다른 프로세스가 시스템에 추가됨
- 프로세스 당 할당된 frame의 수가 더욱 감소
- 프로세스는 page의 swap in / swap out으로 매우 바쁨
- 대부분의 시간에 CPU는 한가함
- low throughput
Working -Set Model
- Locality에 기반하여 프로세스가 일정 시간 동안 월활하게 수행되기 위해 한꺼번에 메모리에 올라와 있어야 하는 page들의 집합을 Working Set이라 정의함
- Working Set 모델에서는 process의 working set 전체가 메모리에 올라와 있어야 수행되고 그렇지 않을 경우 모든 frame을 반납한 후 swap out (suspend) 됨
- Thrashing을 방지함
- Multiprogramming degree를 결정함
Working set의 결정
- Working set window를 통해 알아냄
page-fault rate의 상한값과 하한값을 둔다
- Page fault rate이 상한값을 넘으면 frame을 더 할당한다
- Page fault rate이 하한값 이하이면 할당 frame 수를 줄인다.
빈 frame이 없으면 일부 프로세스를 swap out
Page Size의 결정
-Page size를 감소시키면
- 페이지 수 증가
- 페이지 테이블 크기 증가
- Internal fragmentation 감소
- Disk transfer의 효율성 감소 ← Seek 시간이 길어짐
- 필요한 정보만 메모리에 올라와 메모리 이용이 효율적 - Locality의 활용 측면에서는 좋지 않음
