운영체제 메모리 관리 레포트

문서 내 토픽

1. 가상 메모리

가상 메모리는 사용자와 논리적 주소를 물리적으로 분리하여 프로세스에 주소를 지정하고 메모리 제한 없이 사용할 수 있게 해줍니다. 메모리의 일부만 적재해도 프로세스를 실행할 수 있으며, 메모리와 디스크 사이의 데이터 이동을 통해 효율적으로 메모리를 활용할 수 있습니다. 가상 메모리를 사용하면 프로그래밍이 용이해지고 프로세서 이용률과 처리율이 향상되지만, 메모리와 디스크 사이의 이동량이 증가하고 페이징 알고리즘 결정이 필요한 단점이 있습니다.
2. 매핑 방법

가상 주소와 물리적 주소를 매핑하는 방법에는 동적 주소 변환이 있습니다. 동적 주소 변환을 사용하면 가상 주소 공간의 연속적인 주소를 물리 주소 공간에 연속적으로 저장할 필요가 없고, 적재 위치를 고려할 필요도 없습니다.
3. 메모리 유지 방법

메모리 관리는 2단계로 이루어집니다. 1단계는 프로세스가 수행되고 참조 데이터를 저장하는 1차 기억장소인 메인 메모리이고, 2단계는 제한된 메인 메모리에 들어갈 수 없는 데이터를 저장하는 디스크와 같은 대용량 2차 기억장치입니다.
4. 가상 주소와 테이블 블록

페이징 테이블은 가상 주소와 물리적 주소를 매핑하는 데 사용됩니다. 페이징 테이블 항목에는 페이지 오프셋, 프레임 번호, 액세스 권한 등의 정보가 포함되어 있습니다. 가상 주소의 페이지 번호를 페이징 테이블에서 찾아 프레임 번호를 얻고, 이를 이용해 실제 물리 메모리 주소를 구할 수 있습니다.
5. 요구 페이징

요구 페이징은 프로그램의 모든 페이지를 메모리에 동시에 적재하지 않고, 실행 중인 프로세스들의 요구 페이지만 메모리에 반입하는 기법입니다. 이를 통해 다중 프로그래밍 정도를 높이고 메모리를 절약할 수 있습니다. 하지만 페이지 부재 발생 시 약간의 지연이 발생하고, 페이지 교체 알고리즘 등 관리가 복잡한 단점이 있습니다.

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1. 가상 메모리

가상 메모리는 프로세스에게 실제 물리적 메모리보다 더 큰 메모리 공간을 제공하는 기술입니다. 이를 통해 프로세스는 필요한 만큼의 메모리를 사용할 수 있으며, 메모리 부족 문제를 해결할 수 있습니다. 가상 메모리는 프로세스가 실제 물리적 메모리보다 더 큰 메모리 공간을 사용할 수 있도록 하며, 이를 위해 운영 체제는 메모리 관리 기법을 사용합니다. 이러한 기법에는 페이징, 세그먼테이션 등이 있으며, 이를 통해 프로세스는 필요한 메모리 공간을 동적으로 할당받을 수 있습니다. 가상 메모리는 프로세스의 메모리 사용 효율을 높이고, 메모리 부족 문제를 해결하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
2. 매핑 방법

가상 메모리 시스템에서 매핑 방법은 가상 주소와 물리적 주소 간의 변환을 담당합니다. 이를 통해 프로세스는 자신의 가상 주소 공간을 사용할 수 있으며, 운영 체제는 이를 실제 물리적 메모리 공간으로 매핑합니다. 대표적인 매핑 방법으로는 페이징과 세그먼테이션이 있습니다. 페이징 방식은 가상 메모리를 고정 크기의 페이지로 나누고, 이를 물리적 메모리의 프레임에 매핑합니다. 세그먼테이션 방식은 가상 메모리를 가변 크기의 세그먼트로 나누고, 이를 물리적 메모리에 매핑합니다. 이러한 매핑 방법은 프로세스의 메모리 사용 효율을 높이고, 메모리 관리의 유연성을 제공합니다. 따라서 가상 메모리 시스템에서 매핑 방법은 매우 중요한 역할을 합니다.
3. 메모리 유지 방법

가상 메모리 시스템에서 메모리 유지 방법은 프로세스의 메모리 공간을 효율적으로 관리하고 유지하는 것을 의미합니다. 대표적인 메모리 유지 방법으로는 페이징, 세그먼테이션, 스와핑 등이 있습니다. 페이징 방식은 가상 메모리를 고정 크기의 페이지로 나누고, 이를 물리적 메모리의 프레임에 매핑합니다. 세그먼테이션 방식은 가상 메모리를 가변 크기의 세그먼트로 나누고, 이를 물리적 메모리에 매핑합니다. 스와핑 방식은 프로세스의 일부 메모리 페이지를 디스크에 저장하고, 필요할 때 다시 메모리로 가져오는 방식입니다. 이러한 메모리 유지 방법은 프로세스의 메모리 사용 효율을 높이고, 메모리 관리의 유연성을 제공합니다. 따라서 가상 메모리 시스템에서 메모리 유지 방법은 매우 중요한 역할을 합니다.
4. 가상 주소와 테이블 블록

가상 메모리 시스템에서 가상 주소와 테이블 블록은 프로세스의 메모리 공간을 관리하는 데 중요한 역할을 합니다. 가상 주소는 프로세스가 사용하는 논리적인 주소 공간을 의미하며, 운영 체제는 이를 실제 물리적 메모리 주소로 매핑합니다. 테이블 블록은 이러한 가상 주소와 물리적 주소 간의 매핑 정보를 저장하는 데이터 구조입니다. 대표적인 테이블 블록으로는 페이지 테이블, 세그먼트 테이블 등이 있습니다. 이러한 테이블 블록을 통해 운영 체제는 프로세스의 메모리 접근을 제어하고, 메모리 관리를 효율적으로 수행할 수 있습니다. 따라서 가상 주소와 테이블 블록은 가상 메모리 시스템에서 매우 중요한 요소라고 할 수 있습니다.
5. 요구 페이징

요구 페이징은 가상 메모리 시스템에서 사용되는 메모리 관리 기법 중 하나입니다. 이 기법은 프로세스가 필요한 메모리 페이지만 물리적 메모리에 로드하고, 나머지 페이지는 디스크에 저장하는 방식입니다. 프로세스가 특정 페이지에 접근하면 운영 체제는 해당 페이지를 물리적 메모리로 가져오고, 필요한 경우 다른 페이지를 디스크로 내보냅니다. 이를 통해 프로세스는 필요한 메모리만 사용할 수 있으며, 메모리 사용 효율이 높아집니다. 또한 요구 페이징은 프로세스의 메모리 사용 패턴을 고려하여 메모리 관리를 수행하므로, 메모리 관리의 유연성과 효율성을 높일 수 있습니다. 따라서 요구 페이징은 가상 메모리 시스템에서 매우 중요한 메모리 관리 기법이라고 할 수 있습니다.

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