2021년 3회 정보처리기사 기출문제 78번

78. 다음 중 페이지 교체(Page Replacement)알고리즘이 아닌 것은?

① FIFO(First-In-First-Out)    ❷ LUF(Least Used First)

③ Optimal                             ④ LRU(Least Recently Used)

 

정답: ② LUF(Least Used First) ❌ (잘못된 알고리즘)

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🔍 문제 분석 및 해설

이 문제는 페이지 교체(Page Replacement) 알고리즘에 대한 이해를 묻고 있습니다.

• 페이지 교체 알고리즘은 운영체제(OS)가 페이지 부재(Page Fault) 발생 시, 어떤 페이지를 제거할지 결정하는 방법입니다.
• 주요 페이지 교체 알고리즘을 살펴보고, LUF가 존재하지 않는 개념이라는 점을 확인해보겠습니다.

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✅ 각 선택지 분석

① FIFO(First-In-First-Out) → O (정답, 페이지 교체 알고리즘)

• 가장 먼저 메모리에 올라온 페이지를 가장 먼저 제거하는 방식입니다.
• 큐(Queue) 구조를 사용하며, 오래된 페이지가 교체될 가능성이 높습니다.
• 단점: 최근에 자주 사용된 페이지가 제거될 수도 있어 성능이 떨어질 수 있습니다.
  ✅ 올바른 페이지 교체 알고리즘입니다.

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② LUF(Least Used First) → ❌ (잘못된 알고리즘, 정답)

• **LUF(Least Used First)**라는 알고리즘은 존재하지 않습니다! 🚨
• 비슷한 알고리즘으로 **LFU(Least Frequently Used)**가 있지만, 문제에서 제시한 "LUF"는 잘못된 개념입니다.
  ❌ 틀린 알고리즘이므로 정답입니다.

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③ Optimal(OPT) → O (정답, 페이지 교체 알고리즘)

• 앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지를 제거하는 방식입니다.
• 이론적으로 가장 효율적인 방법이지만, 미래의 페이지 참조를 미리 알아야 적용할 수 있으므로 실제 운영체제에서 직접 사용되지는 않습니다.
  ✅ 올바른 페이지 교체 알고리즘입니다.

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④ LRU(Least Recently Used) → O (정답, 페이지 교체 알고리즘)

• 가장 오래 사용되지 않은 페이지를 제거하는 방식입니다.
• 최근 사용된 페이지는 앞으로도 사용할 가능성이 높다는 가정을 기반으로 합니다.
• 캐시(Cache) 관리 및 메모리 관리에서 널리 사용되는 알고리즘입니다.
  ✅ 올바른 페이지 교체 알고리즘입니다.

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📌 결론

• **②번 LUF(Least Used First)**는 존재하지 않는 알고리즘이므로 정답입니다. 🎯
• LUF 대신 LFU(Least Frequently Used, 가장 적게 사용된 페이지 제거)가 존재하지만, 문제의 선택지와 일치하지 않습니다.
• 따라서 정답은 ②번입니다! 🚀

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📝 추가 개념 정리

✅ 대표적인 페이지 교체 알고리즘

알고리즘 설명

FIFO (First-In-First-Out)	먼저 들어온 페이지를 먼저 제거 (큐 구조)
Optimal (OPT)	앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지 제거 (이론적 최적)
LRU (Least Recently Used)	가장 오래 사용되지 않은 페이지 제거 (과거 데이터 기반)
LFU (Least Frequently Used)	가장 적게 사용된 페이지 제거 (사용 빈도 기반)

✅ 운영체제(OS)에서 페이지 교체 알고리즘을 이해하는 것은 메모리 관리 최적화에 매우 중요합니다! 🚀