18. 페이징

이주희·2022년 10월 27일
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OS

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운영체제 공간 관리문제 해결법
1. 가변크기 분할
공간 자체가 단편화될 수 있음

  1. 고정 크기 분할 (==paging)

고정 크기 단위 : 페이지
상응하는 물리 메모리 : 페이지 프레임

운영체제는 프로세스마다 각 페이지에 대한 물리 메모리의 위치 기록을 위해 페이지 테이블 할당
가상 페이지의 주소변환에 사용된다

주소 변환 과정
1. 가상 주소를 가상 페이지 번호 + 오프셋 두개의 구성 요소로 분할

가상 페이지 번호를 이용하여 페이지 프레임의 주소를 찾아내고 그 곳에서 오프셋만큼 이동해서 원하는 데이터 뽑음

페이지 테이블은 어디에 저장되나

페이지 테이블의 크기

ex) 32비트의 주소공간, 4KB의 페이지

4KB의 페이지 -> 2^12의 공간 -> 12칸의 Offset 필요

따라서 페이지 번호(VPN)은 20비트가 된다

20비트 VPN은 각 프로세스를 위해 관리해야하는 변환의 개수가 2^20이라는 것을 의미
페이지 테이블 항목(Page Table Entry, PTE , 물리주소로의 변환 정보, 다른 필요한 정보 저장)마다 4바이트가 필요하다면 각 페이지 테이블을 저장하기 위해서 4MB의(2^22, 22= 20 + 2)메모리가 필요하게 됨

페이지 테이블의 구성

가장 간단한 구성 : 선형 페이지 테이블

원하는 물리 프레임 번호를 찾기 위해 가상 페이지 번호로 배열의 항목에 접근하고 그 항목의 PTE 검색
PTE에는 Valid bit, protection bit(읽을 수 있는지, 실행될 수 있는지 표시)등이 있음

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