📀가상 메모리

출처: 패스트 캠퍼스 운영체제 강의 ppt

가상 메모리(Virtual Memory System)

• 가상 메모리: 메모리가 실제 메모리보다 많아 보이게 하는 기술
  • 실제 사용하는 메모리는 작다는 점에 착안해서 고안된 기술
  • 프로세스간 공간 분리로, 프로세스 이슈가 전체 시스템에 영향을 주지 않을 수 없음
    
    
• 리눅스는 하나의 프로세스 메모리가 4GB다.
• 통상 메모리가 8GB 에서 16GB이다.
• 실제 각 프로세스마다 충분한 메모리를 할당하기에는 메모리 크기가 한계가 있다.
• 또 폰노이만 구조기반이므로, 코드는 메모리에 반드시 있어야 한다.

가상 메모리 동작

• 가상 메모리 기본 아이디어
  • 프로세스는 가상 주소를 사용하고, 실제 해당 주소에서 데이터를 읽고/쓸때만 물리 주소로 바꿔주면 된다.
  • virtual address(가상 주소): 프로세스가 참조하는 주소
  • physical address(물리 주소): 실제 메모리 주소

가상 주소에서 물리주소로 변환하는데는 시간이 필요하다. 그래서 따로 하드웨어 장치가 필요하다.

MMU(Memory Management Unit)

• CPU에 코드 실행 시, 가상 주소 메모리 접근이 필요할 때, 해당 주소를 물리 주소값으로 변환해주는 하드웨어장치

가상 메모리(Virtual Memory System)와 MMU

• CPU는 가상 메모리를 다루고, 실제 해당 주소 접근시 MMU 하드웨어 장치를 통해 물리 메모리 접근
  • 하드웨어 장치를 이용해야 주소 변환이 빠르기 때믄에 별도 장치를 둔다.

가상 메모리가 필요한 이유

• 하나의 프로세스만 실행 가능한 시스템(배치 처리 시스템 등) -> 가상메모리 쓸필요 X

  1. 프로그램을 메모리로 로드(load)
  2. 프로세스 실행
  3. 프로세스 종료(메모리 해제)

• 여러 프로세스 동시 시스템의 경우

  1. 메모리 용량 부족 이슈
  2. 프로세스 메모리 영역간에 침범 이슈