목표

• 메모리 하드웨어를 구성하는 다양한 방법 소개
• 프로세스에게 메모리를 할당하는 다양한 기법 설명
• 현대 컴퓨터 시스템에서 paging 동장 방법 논의

1. 배경지식

• 프로그램은 디스크에서 메모리로 적재된 후 실행됨 → 프로세스
• CPU가 직접 접근 가능한 기억장치 - CPU register, main memory
  • CPU registers - 1 CPU clock에 접근 가능
  • main memory - 접근에 여러 CPU cycle이 소요 → processor stall(지연) 발생
    • cache 메모리를 CPU 와 main memory 사이에 추가하여 processor stall 빈도를 감소시킴
• 메모리 보호 (Protection)
  • 올바른 동작을 보장하기 위해서 메모리 보호가 필요
  • 메모리를 보호를 위해 하드웨어 지원이 필요, 운영체제는 이를 관리

메모리 보호 - Base 와 Limit Registers 사용

• 메모리 보호 방법 - 프로세스에게 독립된 주소 공간을 제공
• base register 와 limit register를 사용한 방법
  • 프로세서의 합법적인 주소공간 : base ≤ address < base + limit
• 하드웨어를 통한 주소 검사
  • CPU에서 주소나오면 바로 메모리 access하는게 아니고 검사를 함
  • 합법적인 주소가 아니면 trap을 발생시켜 메모리를 보호

주소 바인딩 (Address Binding)

• 주소의 표현

• 주소 바인딩
  • 한 주소 공간에서 다른 주소 공간으로 맵핑하는 것
  • 프로그램의 명령어/데이터 주소(논리)를 물리적 메모리 주소(물리)로 바인딩
• 링커(linker, linkage editor)와 로더(loader)
  • linker : 모듈을 함께 묶어서 실행파일을 생성
  • loader : 프로그램 실행을 위해서 프로그램의 전부 또는 일부를 메모리에 적재