Memory Virtualization   메모리 가상화

(2019-08-26)

Virtual Memory, 가상 메모리, 가상 기억, 가상 기억장치, Physical Memory, 물리 메모리

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1. 물리 메모리, 가상 메모리물리 메모리 : 주기억장치
     - 한편, 주기억장치 내 개별 기억 셀들을 식별하기 위한 물리 주소가 있게 됨

  ㅇ 가상 메모리 : CPU가 생성
     - 컴퓨터가 비록 상대적으로 작은 물리 메모리를 가지고 있어도,
     - 응용 프로그램으로 하여금 큰 물리 메모리를 사용하는 듯한 환상을 갖게하는 기술
     - 통상, 운영체제 커널이 하는 주요 역할 중 하나

  ㅇ 장점
     - 결국, 각 프로세스가 적은 물리 메모리를 사용함으로써, 
     - 동시에 많은 프로세스물리 메모리에 존재 가능하므로,
     - 메모리CPU 가동율이 향상됨


2. 가상 메모리 관리 기법 (가상 기억 장치)프로세스 메모리 전체가, 물리 메모리에 적재되지 않더라도 실행 가능케하는 기법
     - 이 기술은 메모리의 실제 위치와는 구별되는 주소 공간의 개념을 필요로 함

  ㅇ 가상기억장치 구성
     - 주기억장치
     - 메모리관리장치(MMU)
        . 대부분의 가상 메모리 시스템은,
        . 물리주소에 접근하기 위해 프로세서에서 제공하는 MMU와 상호 협력 함
     - 보조기억장치

  ㅇ 가상기억장치 역할
     - 다수 프로세스들이 동시 실행 가능토록, 각각에 주소 공간 제공
     - 각 프로세스 고유 메모리 자원을 보호해 줌
     - 필요시 마다 프로세스 간에 주소공간을 공유할 수 있게 함
     - 주소공간프로그램에게 투명하게 제공 관리해 줌

  ㅇ 주요 구현 기법
     - 페이징(Paging) 방식
        . 각 프로그램이 사용하는 메모리를 페이지라는 고정 크기 단위로 구분
        . 운영체제 커널은 각 프로세스에 대한 페이지 테이블(페이지 위치)을 유지관리
        . 만일 현재 물리적 메모리에 없는 페이지를 참조하면 
           .. 페이지 폴트(Page Fault)가 발생되고,
           .. 해당 페이지를 찾아서 메모리에 적재하는 동안 프로세스 실행이 잠시 중지됨
          
     - 세그먼테이션(Segmentation) 방식
        . 프로그램,데이터 등 다양한 크기의 가변 독립 개체(세그먼트)에 의한 메모리 관리 기법
        . 각 세그먼트 마다 연속적이어야 하고, 외부 파편화 현상으로 메모리 낭비가 심한편

     - 페이지화된 세그먼테이션 방식
        . 위 두 방식의 장점을 절충


3. 스왑 영역 (페이지 파일, 스왑 파일)

  ㅇ 가상 메모리 관리를 위해 사용되는 디스크 영역

  ㅇ 페이지 적중 (Page Hit) : 참조 주소가 실제 주기억장치에 있을 때

  ㅇ 페이지 부재 (Page Fault) : 참조 주소보조기억장치에 있을 때


[메모리 관리] 1. 가상 메모리 2. 스와핑 3. 페이징 4. MMU

 
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