가상메모리에서 페이지 대치 알고리즘

1. 페이지 교체 알고리즘 이란

페이지 교체 알고리즘은 가상 메모리 시스템에서 중요한 역할을 담당하는 메커니즘이다. 컴퓨터 시스템은 물리적 메모리의 용량이 제한적이기 때문에, 프로세스가 요구하는 모든 페이지를 메모리에 항상 적재할 수 없다. 이때 페이지 교체 알고리즘은 메모리에 적재할 페이지와 메모리에서 제거할 페이지를 결정하는 규칙과 절차를 제공한다. 시스템이 메모리 부족 상태에 직면했을 때, 페이지 폴트가 발생하고 그러한 상황에서 페이지 교체 알고리즘이 호출된다. 페이지 교체 알고리즘은 주로 두 가지 목적을 가지고 있다. 첫째, 메모리 사용의 효율성을 극대화하는 것이다. 어떤 페이지가 메모리에 남아있어야 하는지를 결정함으로써 프로세스가 필요한 데이터를 빠르고 효율적으로 접근할 수 있게 한다. 둘째, 페이지 교체로 인한 성능 저하를 최소화하고, 프로세스가 CPU와 메모리 사이에서 원활하게 실행될 수 있도록 지원한다. 이때 페이지 폴트가 발생하면 시스템은 해당 페이지를 하드 디스크와 같은 보조 기억 장치에서 메모리로 로드하게 되는데, 이 과정에서 교체할 페이지를 선택하는 것이 페이지 교체 알고리즘의 핵심이다. 주…