가상메모리(Virtual Memory)

process전체가 메모리에 올라오지 않더라도 실행이 가능하도록 하는 기법

사용자 프로그램이 물리적 메모리보다 커져도 실행이 가능하다는 장점

program 논리적 영역에서 필요한 부분만 물리적 메모리에 적재, 필요하지 않은 메모리 공간은 디스크(Swap 영역)에 저장

요구 페이징

당장 사용될 주소공간을 page 단위로 메모리에 적재하는 방법

유효/무효 비트를 두어 각 page가 메모리에 존재하는 지 표시

장점

1. 메모리 사용 감소
2. 적재 입출력 오버헤드 감소

Page fault

CPU가 무효비트로 표시된 page에 엑세스 하는 상황

MMU 가 page fault trap 을 발생

페이지 교체 알고리즘

page fault가 발생하면, 요청된 page를 디스크에서 메모리로 가지고 온다.

이때, 물리적 메모리 공간이 부족하게 되면 메모리에 올라와 있는 page를 디스크로 옮겨서 메모리 공간을 확보해야 한다.

1. FIFO

   가장 오래된 page 교체

2. 최적 페이지 교체

   앞으로 가장 오랫동안 사용되지 않을 page를 예측해서 교체

3. LRU(Least Recently Used)

   가장 오랫동안 사용되지 않은 page 교체

4. LFU(Least Frequently Used)

   참조 횟수가 가장 적은 page 교체