목표

• 가상 메모리의 이점소개
• 요구 페이징, 페이지 교체 정책, 페이지 프레임 할당 개녕 설명
• working-set model의 원리 논의
• 공유 메모리와 memory mapped file 관계 탐구

1. 배경 지식

• 실행되는 instruction은 물리 메모리에 있어야 함

• 이 요구조건의 충족 방법

  1. 프로그램의 전체 논리 주소 공간을 물리 메모리에 적재 후 실행

  2. 동적 적재(dynamic loading) - programmers’ work

     프로그래머가 사전에 필요부분을 적재시킨 다음 실행

  3. 가상 메모리 사용 - 실행에 필요한 부분만 물리 메모리에 위치

• 가상 메모리(virtual memory)

  

Virtual memory

• 가상 메모리
  • 프로그램의 논리 메모리와 물리적 메모리를 분리
  • 프로세스가 완전히 메모리에 적재되지 않아도 프로세스 실행 허용
  • 물리적 메모리보다 크기가 큰 가상 메모리 제공 가능
  • 프로그램 크기가 물리적 메모리보다 클 수 있음
  • 페이지 단위의 swap-in/swap-out → 입출력 크기 감소
• Virtual memory의 구현 방법
  • 요구 페이징(Demand paging)
  • 요구 세그멘테이션(Demand segmentation) → 가변 크기 때문에 더 복잡

가상 메모리와 메모리 공유

• 가상 메모리는 프로세스들이 메모리와 파일 공유를 가능하게 함
  • 공유 라이브러리
  • 공유 메모리
  • fork()에 의한 프로세스 생성 동안 부모와 자식 프로세스가 페이지 공유 → 효율적인 프로세스 생성

2. 요구 페이징(Demand Paging)

• 요구 페이징(Demand Paging)
  • page가 필요할 때 page를 메모리로 가져옴 - 필요한 page들만 적재
  • 요구 페이징을 수행하는 프로그램을 lazy swapper 또는 pager라고 부름
• 요구 페이징의 장점
  • 입출력 감소 → swap 시간 감소
  • 적은 메모리 사용 → 메모리 공간 절약
  • 빠른 응답 시간
  • 더 많은 사용자 허용

요구 페이징 구현 - Valid bit 사용