가상메모리

김형진·2023년 11월 26일

가상 메모리(Virtual Memory) 는 운영 체제에서 사용하는 중요한 개념으로, 컴퓨터의 메인 메모리(일반적으로 RAM)가 부족할 때 보조 저장 장치(예: 하드 드라이브, SSD)의 일부를 메모리처럼 사용하는 기술이다.

메모리 관리
가상 메모리는 프로그램에 물리적 메모리의 크기에 제한되지 않는 메모리 공간을 제공한다. 이는 프로그램이 실제 메모리보다 더 큰 메모리를 사용하는 것처럼 느끼게 한다.

페이징(Paging)
가상 메모리는 '페이지'라는 작은 고정 크기의 블록으로 데이터를 나눈다. 이 페이지들은 필요할 때 메모리와 디스크 간에 이동된다.

스왑(Swap)
메모리가 부족할 때, 운영 체제는 사용 중이지 않은 데이터를 디스크에 저장(스왑 아웃)하고, 필요한 데이터를 메모리로 불러온다(스왑 인).

주소 변환
프로그램은 가상 주소를 사용하고, 운영 체제는 이를 실제 물리적 주소로 변환한다. 이 과정은 메모리 관리 장치(MMU)에 의해 수행된다.

메모리 효율성
여러 프로그램이 메모리를 공유할 수 있어 메모리 사용이 효율적이다.

보안
프로그램들이 서로의 메모리 공간에 접근하는 것을 방지하여 시스템의 보안을 강화한다.

확장성
프로그램은 물리적 메모리의 한계를 넘어서는 메모리 공간을 사용할 수 있다.

속도 저하
디스크 접근은 RAM보다 느리므로, 스왑이 잦을 경우 시스템의 성능이 저하될 수 있다.

스왑 트래픽 증가
메모리 사용량이 많을 경우 스왑 트래픽이 증가하여 성능에 영향을 미친다.

가상 메모리는 현대 컴퓨터 시스템에서 필수적인 기능으로, 메모리 관리와 시스템 성능을 최적화하는 데 중요한 역할을 한다. 이를 통해 운영 체제는 효율적인 메모리 사용을 가능하게 하고, 사용자에게 더 나은 컴퓨팅 경험을 제공한다.

히히