제 8장. 가상 메모리의 기초

C언어에서의 포인터 : 1)배열의 이름 2)””문자열자체가 포인터 3)2차원배열 4)함수이름

가상 메모리
- 물리 메모리 크기와 상관없이 프로세스에 커다란 메모리 공간을 제공하는 기술
- 가상 메모리를 이용하면 프로세스는 운영체제가 어디에 있는지, 물리 메모리의 크기가 어느정도인지 신경쓰지 않고 메모리를 마음대로 사용할 수 있음
가상메모리의 크기와 주소
- 프로세스가 바라보는 메모리 영역과 메모리 관리자가 바라보는 메모리 영역으로 나뉨
- 가상 메모리에서 메모리 관리자는 물리 메모리의 부족한 부분을 스왑 영역으로 보충
  - 스왑영역 : 하드디스크에 존재하지만 메모리 관리자가 관리하는 영역으로서 메모리의 일부
- 가상메모리의 크기 : 물리메모리(실제 메모리) + 스왑영역
<aside> 💡 이론 : 가상메모리 = 무한대의 크기 실제 : 가상메모리의 최대 크기 = 물리 메모리의 최대 크기 = CPU의 비트 크기 ex) 32bit CPU → 2^32-1(0xFFFFFFFF) → 4GB → 메모리의 최대 크기 & 가상 메모리의 최대 크기

</aside>
동적주소 변환(DAT : Dynamic Address Translation)
- 가상 주소를 실제 메모리의 물리 주소로 변환
- 동적 주소 변환을 거치면 프로세스가 아무 제약 없이 사용자의 데이터를 물리 메모리에 배치할 수 있음

메모리 매핑 테이블
- 가상 메모리 시스템에서 메모리 관리자는 가상 주소와 물리 주소를 일대일 매핑 테이블로 관리
- 가상주소 → 매핑테이블 → 물리 메모리
- 페이징 기법에서 사용하는 매핑테이블을 페이지 매핑테이블 또는 페이지 테이블이라고 한다
지역성
- 지역성은 기억장치에 접근하는 패턴이 메모리의 특정 영역에 집중되는 성질
- 국부성 또는 집약성
- 공간의 지역성, 시간의 지역성, 순차적 지역성으로 나뉨
  - 공간의 지역성 : 현재 위치에서 가까운 데이터에 접근할 확률이 먼 거리에 있는 데이터에 접근할 확률보다 높다
  - 시간의 지역성 : 현재를 기준으로 가까운 시간에 접근한 데이터가 사용될 확률이 높다
  - 순차적 지역성 : 작업이 순서대로 진행되는 것을 의미
- 지역성의 예
  - 캐시 : 지역성 이론을 사용하는 대표적인 장치
  - 페이지 교체 알고리즘

Untitled

읽기
1. 가상주소 30번지가 어느 페이지에 있는지 찾는다. 30번지는 페이지의 3의 0번째 위치해 있다.
2. 페이지 테이블의 페이지 3으로 가서 해당페이지가 프레임 1에 있다는 것을 알아낸다.
3. 최종적으로 물리 메모리 프레임 1의 0번째 위치에 접근한다. 이 주소가 가상주소 30번지의 물리 주소이다.
쓰기
1. 가상주소 18번지가 어느페이지에 있는지 찾는다. 18번지는 페이지 1의 8번째 위치에 있다.
2. 페이지 테이블의 페이지 1로가서 해당페이지가 프레임 3에 있다는것을 알아낸다.
3. 프로세스가 저장하려는 값을 프레임 3의 8번 위치에 저장한다.