가상메모리

Ⅰ. 컴퓨터 구조 가상 메모리의 개요

가. 가상 메모리의 정의

개념도	정의
	- 프로그램이 실제 물리적 메모리의 크기와 관계 없이 주소를 사용할 수 있도록 가상 기억 공간을 제공하는 메모리 관리 기법

 

나. 가상 메모리의 필요성

필요성	설명
멀티 프로그래밍	- 주기억장치의 크기에 제한을 받지 않으므로 효육적 프로그래밍 가능
동적 공유	- 다수의 사용자에 의한 메인 메모리 동적 공유 가능
분할 관리	- 프로그램의 부분 적재를 통한 실행 환경 제공
제한 탈피	- 프로그램을 메인 메모리보다 더 크게 작성 가능

 

 

Ⅱ. 가상 메모리의 구성 기법

구성 기법	구분	상세 설명
페이징 (Paging)	개념도
	설명	- 물리 메모리를 고정 크기의 페이지로 나누고, 가상 메모리도 고정 크기의 페이지로 나눠 매핑하는 기법
	특징	- 페이지 크기가 일정하고, 내부 단편화를 줄일 수 있음
세그멘테이션 (Segmentation)	개념도
	설명	- 가상 메모리를 논리적 단위인 세그먼트로 나누어 각 세그먼트를 독립적으로 관리하는 기법
	특징	- 세그먼테이션 테이블로 매핑 관리 - 세그먼트 크기가 가변적이고, 외부 단편화 유발 가능
페이지-세그먼트 혼합 (Paged Segmentation)	개념도
	설명	- 페이지로 분할된 가상 메모리를 관련 있는 영역을 세그먼트로 묶어 세그먼테이션 테이블로 관리 - 각 세그먼트를 구성하는 페이지를 해당 페이지 테이블로 관리
	특징	- 세그먼트와 페이지의 장점을 결합, 단편화 문제를 일부 해결

 

 

Ⅲ. 가상 메모리 사상 기법

구분	항목	상세 설명
직접 사상	개념도
	설명	- 페이지 테이블 전체가 물리 메모리의 운영체제 영역에 존재하는 방식
	특징	- 간단하고 빠르지만, 공간 효율성이 떨어지고 충돌 가능성 있음
연관 사상	개념도
	설명	- 페이지 테이블 전체가 스왑 영역에 존재하고 일부만 물리 메모리로 가져와 사용
	특징	- 검색 시간이 길어지고, 페이지 테이블 검색 구현이 복잡
집합 연관 사상	개념도
	설명	- 페이지 테이블을 일정한 집합으로 자르고 그룹 단위로 매핑하는 방식 - 디렉터리 테이블로 페이지 그룹의 위치를 저장 관리
	특징	- 직접 매핑과 연관 매핑의 장점을 결합하여 성능 개선
역 사상	개념도
	설명	- 물리 메모리의 프레임 번호를 기준으로 페이지 테이블 작성
	특징	- 페이지 테이블 크기가 작아지고 주소 변환 속도가 빨라짐

- 각 매핑 방식은 성능과 구현 복잡도를 고려하여 시스템 요구 사항에 맞게 선택