가상메모리

학습목표

1. 가상 메모리의 개념과 주소 변환에 대하여 설명할 수 있다.

2. 페이징 기법과 세그먼테이션 기법에서의 주소 변환 과정을 설명할 수 있다.

3. 요구 페이지 호출기법과 예상 페이지 호출기법을 설명할 수 있다.

4. 다양한 페이지 교첵기법들을 설명할 수 있다.

 

주요용어

가상주소, 페이징기법, 세그먼테이션기법, 동적 주소 변환, Belady의 이상현상, anomaly, 국부성, 워킹세트, 쓰래싱, theashing

 

7.1 가상 메모리(virtual memory)의 개념

가상 메모리는 컴퓨터 시스템의 메모리 크기보다 더 큰 기억 공간이 필요한 프로세스를 실행 할 수 있게 하는 방법이다. 

- 프로세스에 의해 참조되는 주소를 메모리에서 사용하는 주소와 분리

- 현재 필요한 일부만 메모리에 적재

사상(mapping) 

- 프로세스 실행을 위해 가상주소를 실주소로 변환

- 동적 주소 변환(DAT) : 프로세스가 실행되는 동안 사상

- 인위적 연속성

 : 가상주소 공간에서는 연속이지만 실주소 공간에서도 연속일 필요는 없음 ( ex. 가상주소 : 1, 2, 3 >>> 실 주소 2, 1 ,3 ) 

 

 

7.2. 블로 단위 주소 변환

동적 주소 변환(DAT) 방법은 가상 메모리에서의 위치가 현재 메모리의 어디에 위치하는지를 나타내는 주소 변환 사상표(address translation mapping table)를 유지하여야한다. 

 

블록 단위 주소 변환

- 블록 단위로 분류하여 각 블록이 메모리의 어디에 위치하는지를 관리

- 블록의 크기 

  : 작으면 사상정보 ↑, 크면 블록 전송시간 ↑, 및 적재할 프로세스 수 ↓

 

블록 구성 방식에 따른 분류

- 페이징 기법 : 블록의 크기가 동일한 페이지로 구성

- 세그먼테이션 기법 : 블록의 크기가 서로 다른 세그먼트로 구성

 

 

7.2.1 페이징 기법 

페이지와 페이지 프레임 

- 가상 메모리를 고정된 크기의 블록인 페이지 단위로 나누어 관리

- 메모리 영역도 페이지와 동일한 크기의 블록인 페이지 프레임으로 나눔

 

페이지 사상표

- 가상주소를 실주소로 동적 변환하기 위해 필요

- 가상주소의 페이지 번호에 대한 실 주소의 페이지 프레임 번호를 저장

직접 사상 : 페이지 사상표를 직접 이용

연관 사상 : 연관기억장치에 저장한 연관 사상표를 이용

* 연관 기억 장치 : 저장된 값으로 데이터를 액세스하는 고속 메모리 장치

 

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