[CS] 가상메모리

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https://www.youtube.com/watch?v=5pEDL6c--_k

위 영상을 보고 정리한 글입니다.

가상메모리

가상메모리 배경지식

컴퓨터 구조

• 레지스터
  • 자료를 보관하는 매우 빠른 기억 장소

• 메인 메모리
  • 빠르지만 용량이 작고 휘발성

• DISK
  • 느리지만 용량이 크고 비휘발성
  • 더 많은 내용을 저장하기 위해 사용

프로그램이 실행되는 것

주소 바인딩

• 컴파일 타임 바인딩

• 로드 타임 바인딩

• 실행 시간 바인딩

  

스왑영역

가상메모리

• 메모리 관리 기법 중 하나로 프로세스 전체가 메모리 내에 올라오지 않더라도 실행이 가능하다록 하는 기법
  1. 사용자 프로그램이 물리 메모리의 제약에서 벗어남
     1. 사용자 프로그램이 물리 메모리보다 커져도 됨
     2. 프로그래머는 물리 메모리 크기를 신경쓰지 않아도 되기 때문에 실제 해결하고자 하는 문제에 집중 가능
  2. 각 프로그램이 더 작은 메모리를 차지하기 때문에 더 많은 프로그램을 동시 수행 가능
     1. 프로세스 당 메모리 사용량이 감소하고, 더 많은 프로세스를 수용 가능
     2. 응답시간은 늘지 않으면서 CPU 이용률과 처리률이 높아짐
  3. 프로그램을 메모리에 올리고 swap하는데 필요한 IO 횟수가 줄어듦
     1. IO가 적게 일어나므로 더 빨리 실행 가능

가상메모리 사용 이유

• 여러 프로그램을 실핼할 때 물리적 메모리를 나눠서 사용하게 되는데, 다른 프로세스를 올려야해서 메모리가 부족하다면 빈번하게 스왑영역과 IO가 발생하기 때문에 이를 해결하기 위해 사용

• 필요한 정보만 올리기 위해 요구 페이징 기법 사용
  • 요구 페이징 기법
    • 주소공간이 하나의 단위가 아니라 여러 개의 페이지로 나눠져 있음
    • 필요한 페이지만 물리 메모리에 적재하는 방법
      • 유-무효 비트 사용

      

• 스왑 영역을 활용하여 프로세스마다 가상의 주소 공간 확보하고 필요한 페이지만 물리 메모리에 올려 사용함으로써 더 효과적으로 물리 메모리를 사용할 수 있게 됨.

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