2020년 4회 정보처리기사 기출문제 71번

71. 4개의 페이지를 수용할 수 있는 주기억장치가 있으며, 초기에는 모두 비어 있다고 가정한다. 다음의 순서로 페이지 참조가 발생할 때, FIFO 페이지 교체 알고리즘을 사용할 경우 페이지 결함의 발생 횟수는?

 ❶ 6회           ② 7회

 ③ 8회           ④ 9회

 

 

 

정보처리기사 시험 준비를 위해 FIFO 페이지 교체 알고리즘에 대한 문제를 쉽게 풀어보겠습니다! 😊

문제 분석

주어진 문제는 FIFO(First-In, First-Out) 알고리즘을 사용하여 페이지 교체를 수행할 때 발생하는 페이지 결함의 횟수를 구하는 문제입니다.

기본 정보

• 주기억장치(메모리)에 4개의 페이지만 저장할 수 있습니다.
• 초기 상태에서는 메모리가 비어 있습니다.
• 페이지 참조 순서는: 1, 2, 3, 1, 2, 4, 5, 1

FIFO 알고리즘

FIFO는 가장 먼저 들어온 페이지가 가장 먼저 교체되는 방식입니다. 즉, 메모리에 새 페이지를 넣을 때 가장 오래된 페이지부터 교체됩니다.

문제 해결을 위한 기본 규칙

1. 페이지 참조 시, 메모리에 그 페이지가 없으면 페이지 결함이 발생합니다.
2. 페이지가 메모리로 들어가면, 메모리의 자리가 다 차면 FIFO 규칙에 따라 가장 오래된 페이지를 교체합니다.

예시를 통해 문제를 풀어봅시다! 🔍

문제 풀이

주어진 페이지 참조 순서: 1, 2, 3, 1, 2, 4, 5, 1

첫 번째 단계: 페이지 1이 참조됨

• 메모리 상태: 빈 상태
• 페이지 1이 들어갑니다.
• 메모리: [1] (결함 발생)

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두 번째 단계: 페이지 2가 참조됨

• 페이지 2가 들어갑니다.
• 메모리: [1, 2] (결함 발생)

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세 번째 단계: 페이지 3이 참조됨

• 페이지 3이 들어갑니다.
• 메모리: [1, 2, 3] (결함 발생)

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네 번째 단계: 페이지 1이 참조됨

• 페이지 1은 이미 메모리에 존재하므로, 결함이 발생하지 않습니다.
• 메모리: [1, 2, 3] (결함 없음)

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다섯 번째 단계: 페이지 2가 참조됨

• 페이지 2도 이미 메모리에 존재하므로, 결함이 발생하지 않습니다.
• 메모리: [1, 2, 3] (결함 없음)

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여섯 번째 단계: 페이지 4가 참조됨

• 페이지 4가 들어갑니다.
• 메모리: [1, 2, 3, 4] (결함 발생)

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일곱 번째 단계: 페이지 5가 참조됨

• 메모리가 꽉 차 있으므로 FIFO 규칙에 따라 가장 오래된 페이지 1이 교체됩니다.
• 페이지 5가 들어갑니다.
• 메모리: [2, 3, 4, 5] (결함 발생)

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여덟 번째 단계: 페이지 1이 참조됨

• 페이지 1은 메모리에서 교체되어 사라졌기 때문에, 페이지 2가 교체됩니다.
• 페이지 1이 다시 들어갑니다.
• 메모리: [3, 4, 5, 1] (결함 발생)

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표로 정리한 풀이 과정

순서 페이지 참조 메모리 상태 결함 발생 여부

1	1	[1]	결함 발생
2	2	[1, 2]	결함 발생
3	3	[1, 2, 3]	결함 발생
4	1	[1, 2, 3]	결함 없음
5	2	[1, 2, 3]	결함 없음
6	4	[1, 2, 3, 4]	결함 발생
7	5	[2, 3, 4, 5]	결함 발생
8	1	[3, 4, 5, 1]	결함 발생

결론

따라서 페이지 결함은 총 7회 발생합니다.

최종 답변: ② 7회

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정리

• FIFO 알고리즘에서는 페이지가 메모리에 없으면 페이지 결함이 발생합니다.
• 페이지 참조 순서에 따라 페이지를 메모리에 차례대로 넣고, 자리가 없으면 가장 오래된 페이지를 교체합니다.
• 이 문제에서는 총 7번의 페이지 결함이 발생했음을 알 수 있습니다. 😄

팁

• FIFO는 간단하고 직관적이지만, 실제 시스템에서는 성능상의 문제가 있을 수 있습니다. 더 효율적인 페이지 교체 알고리즘도 존재합니다.