[쉽게 배우는 운영체제 2판] 9장 연습문제

 

1. 객관식

1. 프로세스의 요청이 있을 때 데이터를 메모리로 가져오는 것과 관련된 것은?
   → (① 요구 페이징)
2. 메모리가 꽉 차서 작업이 멈춘 것 같은 상태는?
   → (③ 스레싱)
3. 프로세스가 페이지를 요청할 때 해당 페이지가 물리 메모리에 없는 상태는?
   → (④ 페이지 부재)
4. 요구 페이징의 장점과 가장 거리가 먼 것은?
   → (④ 프로세스 응답 속도 향상)
5. 포토샵 실행 시 필터 모듈이 처음엔 메모리에 올라오지 않는 것과 관련된 것은?
   → (① 요구 페이징)
6. 페이지 교체 알고리즘에 적용되는 이론은?
   → (② 지역성)
7. 캐시에 적용되는 이론은?
   → (② 지역성)
8. 다음 페이지 교체 알고리즘 중 나머지 3개와 성격이 다른 알고리즘은?
   → ( ② 최적)
9. 처음 메모리로 올라온 페이지를 스왑 영역으로 보내는 알고리즘은?
   → (② FIFO)
10. 시간을 기준으로 가장 오랫동안 사용하지 않은 페이지를 스왑 영역으로 보내는 페이지 교체 알고리즘은?
    → (① LRU)
11. 접근한 빈도수가 가장 적은 페이지를 스왑 영역으로 보내는 페이지 교체 알고리즘은?
    → (④ LFU)
12. 추가되는 2bit만으로 구현 가능한 페이지 교체 알고리즘은?
    → (③ NUR)
13. FIFO 변형 알고리즘으로, 대상 포인터가 원형으로 회전하는 페이지 교체 알고리즘은?
    → (② Second Chance)
14. FIFO 변형으로, 포인터가 원형으로 회전하는 알고리즘은?
    → (④ Clock)
15. NUR 알고리즘에서 가장 먼저 스왑으로 옮겨지는 패턴은?
    → (① (0,0))
16. NUR 알고리즘에서 reset이 발생하는 패턴은?
    → (③ (1,1))
17. 참조 시프트 패턴 중 스왑으로 옮겨야 할 것은?
    → (② 10000000)
18. 최적 근접 페이지 교체 알고리즘이 아닌 것은?
    → (② FIFO)
19. 작업집합 모델과 가장 관련이 깊은 것은?
    → (② 동적 프레임 할당)
20. 페이지 부재 횟수를 기록해 페이지 부재 비율을 계산하는 방식과 관련된 것은?
    → (① 페이지 부재 빈도)
21. 최근 일정 시간 동안 참조된 페이지 집합을 물리 메모리에 유지하는 방식은?
    → (② 작업집합 모델)

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2. 빈칸 채우기

1. (요구 페이징)은 프로세스 요청이 있을 때 데이터를 메모리로 가져오는 것이다.
2. (미리 가져오기)는 사용할 것으로 예상되는 페이지를 가져오는 것으로 캐시에 적용된다.
3. (스레싱)은 메모리가 꽉 차서 작업이 멈춘 것 같은 상태를 말한다.
4. (스레싱)은 물리 메모리 대비 멀티프로그래밍 정도가 너무 높아 작업이 거의 이루어지지 않는 상태를 말한다.
5. 물리 메모리의 크기를 늘리면 작업이 원만하게 이루어진다. 이는 (스레싱)이 발생하는 시점이 뒤로 이동하기 때문이다.
6. (페이지 부재)는 프로세스가 페이지를 요청했을 때 해당 페이지가 물리 메모리에 없는 상태이다.
7. 프로세스가 페이지를 요청할 때 메모리의 valid bit가 1이면 (요구 페이징)가 발생한다.
8. (세그먼테이션 오류)는 사용자 프로세스가 주어진 메모리 공간을 벗어나는 에러를 말한다.
9. 포토샵과 같은 프로그램에서 필터 모듈이 요청 시에만 메모리에 올라오는 기술을 (요구 페이징)이라고 한다.
10. (FIFO) 페이지 교체 알고리즘은 처음 메모리로 올라온 페이지를 스왑 영역으로 보낸다.
11. (최적) 페이지 교체 알고리즘은 이상적이지만 실제로 구현하기는 어렵다.
12. (LFU) 페이지 교체 알고리즘은 접근 빈도수가 가장 적은 페이지를 스왑 영역으로 보낸다.
13. (LRU) 페이지 교체 알고리즘은 참조 시프트 방식으로 구현 가능하다.
14. (NUR) 페이지 교체 알고리즘은 접근 비트와 변경 비트로 구현한다.
15. (2차 기회) 페이지 교체 알고리즘은 FIFO 변형으로, 접근한 페이지가 큐의 맨 뒤로 이동한다.
16. (Clock) 알고리즘은 FIFO 변형으로, 포인터가 원형으로 회전한다.
17. NUR 알고리즘에서 앞의 패턴이 없을 경우 두 번째로 스왑되는 패턴은 (0,1)이다.
18. NUR 알고리즘에서 세 번째로 스왑되는 패턴은 (1,0)이다.
19. 최적 근접 페이지 교체 알고리즘으로 LRU, LFU, (최적)이 있다.
20. FIFO 변형 알고리즘에는 2차 기회와 (Clock) 알고리즘이 있다.
21. 정적 프레임 할당에는 균등 할당과 (비례 할당)이 있다.
22. (페이지 부재 빈도) 방식은 동적 프레임 할당 중 하나로, 페이지 부재 횟수를 기록하여 비율을 계산한다.
23. (작업집합 모델)은 최근 일정 시간 동안 참조된 페이지 집합을 물리 메모리에 유지한다.

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3. 서술형

1. 가상 메모리 시스템
   물리 메모리 크기에 제약받지 않고, 프로그램 전체가 아닌 일부만 적재해도 실행이 가능하도록 하는 메모리 관리 기법이다. 가상 주소 공간을 제공하고, 필요한 부분만 실제 메모리에 매핑하여 효율성과 다중 프로그래밍 성능을 향상시킨다.
2. 요구 페이징
   프로세스 실행 시 모든 페이지를 올리지 않고, 접근이 발생한 시점에 해당 페이지를 메모리에 적재하는 기법이다. 메모리 사용량 절감과 큰 프로그램 실행을 가능하게 한다.
3. 스레싱
   과도한 페이지 교체로 CPU 이용률이 급락하는 현상이다. 멀티프로그래밍 정도가 과도하게 높을 때 발생하며, 성능 저하를 초래한다.
4. 최적 근접 알고리즘
   앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지를 교체하는 알고리즘이다. 이상적이지만 실제로는 미래 참조를 알 수 없기 때문에 구현 불가능하다.
5. 참조 시프트 방식
   LRU 구현의 한 방법으로, 페이지마다 참조 비트를 주고 주기적으로 시프트 연산을 수행해 최근 사용 패턴을 근사적으로 기록한다.
6. NUR 알고리즘
   참조 비트와 변경 비트를 사용해 페이지 교체 대상을 결정하는 근사 알고리즘이다. (0,0) → (0,1) → (1,0) → (1,1) 순으로 교체 우선순위를 둔다.
7. 2차 기회 알고리즘
   FIFO 기반 알고리즘에서 교체 대상 페이지에 참조 비트가 1이면 한 번 더 기회를 주고 큐 뒤로 보낸다.
8. 시계 알고리즘
   2차 기회 알고리즘을 원형 큐(시계 모양)로 구현한 방식으로, 포인터가 원형으로 돌며 교체 대상을 찾는다.

 

 

 

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출처 : 조성호 , 『IT CookBook, 쉽게 배우는 운영체제(2판)』한빛아카데미(2023).