메모리 분할 - 고정 분할

• 메모리 관리 전략들에 관한 정리

  기술	설명	장점	약점
  고정 분할	시스템 생성 시에 주기억장치가 고정도니 파티션들로 분할된다. 프로세스는 균등사이즈의 파티션 또는 그보다 큰 파티션으로 적재된다.	구현이 간단하다. 운영체제에 오버헤드가 거의 없다.	내부단편화로 인한 비효율적인 사용. 최대 활성 프로세스의 수가 고정
  동적 분할	파티션들이 동적으로 생성되며, 각 프로세스는 자신의 크기와 일치하는 크기의 파티션에 적재된다.	내부 단편화가 없고 주기억 장치를 보다 효율적으로 사용할 수 있다.	외부 단편화를 해결하기 위한 메모리 집약(compaction)이 요구. 따라서 처리기 효율이 하락
  가상 메모리 페이징	주기억 장치는 균등 사이즈의 프레임으로 나뉜다. 각 프로세스는 프레임들과 같은 길이를 가진 균등 페이지들로 나누니다. 페이지를 저장하는 프레임들은 연속적일 필요는 없다. 필요한 페이지가 있으면 후에 자동적으로 불려들어진다.	외부 단편화가 없다. 다중 프로그래밍 정도가 높으며, 가상 주소 공간이 크다.	적은 양의 내부 단편화 복잡한 메모리 관리의 오버헤드
  가상 메모리 세그먼테이션	각 프로세스들은 여러 세그먼트로 나뉜다. 세스먼트를 저장하는 동적 파티션들은 연속적일 필요는 없다. 필요한 세그먼트가 있으면 나중에 자동적으로 불러 들여진다.	내부 단편화가 없다. 높은 수준의 다중프로그래밍  큰 가상 주소 공간 보호와 공유를 지원	외부 단편화 복잡한 메모리 관리의 오버헤드

고정 분할

• 대부분 메모리 관리 기법에서 OS는 주기억 장치의 일부 고정된 부분을 차지
• 나머지 부분은 사용자 프로세스를 위한 것으로 가정
• 이 사용 가능한 주기억 장치를 관리하는 가장 단순한 기법은, 고정된 경계를 가지는 메모리 영역으로 구분하는 것이다.

고정 분할

• 대부분 메모리 관리 기법에서 OS는 주기억 장치의 일부 고정된 부분을 차지
• 나머지 부분은 사용자 프로세스를 위한 것으로 가정
• 이 사용 가능한 주기억 장치를 관리하는 가장 단순한 기법은, 고정된 경계를 가지는 메모리 영역으로 구분하는 것이다.

고정 분할의 종류

균등 분할

• 각 분할이 모두 같은 크기
• 한 프로세스의 크기가 분할의 크기보다 작거나 같다면 사용 가능한 파티션 중 하나에 적재됨
• 모든 파티션들이 사용중이고 준비 또는 실행 상태의 프로세스가 없다면 OS는 어느 한 파티션의 프로세스를 스왑아웃시키고 다른 프로세스를 적재하여 처리기가 할 일을 공급
• 문제점
  • 프로그램이 파티션 보다 클 수 있음
    • 이 경우 프로그래머가 스스로 오버레이를 사용하여 어느 순간에 필요한 프로그램의 일부분이 주 기억장치에 있도록 해야함
    • 매우 작은 크기의 프로그램이라도 전체 파티션을 차지 (내부 단편화)

      비균등 분할

• 균등 분할의 문제점을 해결가능
• 장점
  • 균등 분할보다 더 융통성 있다.
  • 고정 분할 기법은 간단하여 오버헤드가 적다
• 단점
  • 파티션 수에 의해 활성화된 프로세스의 개수가 제한됨
  • 파티션 사이즈가 미리 정해지기에 파티션 공간을 효율적으로 사용할 수 없음 (내부단편화)

고정 분할의 배치 알고리즘 (placement algorithm)

• 균등 분할에서 메모리 내의 프로세스 배치과정 - 간단함

  • 사용 가능한 파티션이 존재하기만 하면 프로세스는 해당 파티션으로 적재 가능

• 비균등 분할에서 프로세스를 파티션에 할당하기 위한 방법

  • 각 파티션에 할당될 예정인 스왑아웃된 프로세스들을 유지하는 스케줄링 큐 사용

    • 프로세스들이 항상 메모리의 낭비를 최소화하는 파티션에 적재된다. (내부단편화는 여전함)
    • 하지만 전체 시스템의 관점에서 보면 이는 최적이 아니다.
    • 작은 프로세스들이 적재될 수 있음에도 공간이 낭비됨 (내부 단편화)

  • 하나의 큐에 모든 프로세스를 처리

    • 프로세스를 메모리에 적재할 시점에 사용 가능한 파티션 중에 프로세스를 적재할 수 있는 가장 작은 크기의 파티션을 선택
    • 모든 파티션이 사용중이면 스와핑
    • 새로운 프로세스를 적재할 수 있는 가장 작은 크기의 파티션을 사용중인 프로세스를 스왑아웃시킬 수 있음
    • 우선순와 같은 다른 요소를 고려하거나 준비상태보다는 블록 상태의 프로세스를 먼저 스왑아웃 하는 것도 가능