가상 메모리 기본

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1. 가상 메모리란

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프로그램에 물리적인 메모리 주소가 아닌 가상의 메모리 주소를 할당하는 것을 말한다.  이를 통해 프로그램은 물리적인 용량보다 더 많은 용량을 사용할 수 있다.

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2. Page Fault

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Page Fault는 찾으려는 페이지가 현재 memory에 없는 상황을 말한다. 운영체제는 Page Fault가 발생하면 동작하던 흐름을 멈추고 Disk에서 Page를 찾아 memory에 저장한다. 그리고 다시 이전 흐름으로 돌아가 동작한다.

 

 

위 그림에서 P1 프로세스가 사용하는 페이지 테이블을 볼 수 있다.

프로세스는 필요한 경우 4번 페이지가 Main Memory에 있는지 테이블에서 확인한다.

4번 페이지는 Valid bit가 0 이므로 현재 메모리에 없다. Page Fault가 발생한 것이다.

프로세스는 현재 흐름을 멈추고 Disk에서 4번 페이지를 찾아 이를 Main Memory에 올린 뒤 Valid bit을 1로 바꾼다.

프로세스는 이전 흐름으로 돌아가 다시 동작한다.

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3. 페이지 교체

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실행되고 있는 또는 새로 실행되는 프로세스가 페이지를 요구하면 운영체제는 memory에 페이지를 저장한다. 그런데 어느 순간이 되면 memory가 모두 찰 것이다. 이 때 운영체제는 memory에 있는 페이지를 Disk로 보내고 새로 요구한 페이지를 memory에 저장하는 작업을 수행한다. 이를 페이지 교체라고 부른다. 가장 최근까지 가장 드물게 사용한 페이지를 교체하는 등의 알고리즘을 사용한다.

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참조 :

[운영체제(OS)] 15. 가상메모리 (velog.io),

[1부]가상 메모리란? : 네이버 블로그 (naver.com)