가상 메모리 관리

페이징과 페이지 테이블

스와핑(swapping)	프로세스를 보조기억장치의 일부 영역으로 쫓아내고 당장 필요한 프로세스를 적재하는 메모리 관리 기법
스왑 아웃(swap-out)	프로세스를 보조기억장치의 일부 영역으로 쫓아내는 것
스왑 인(swap-in)	스왑 아웃된 프로세스를 메모리에 적재하는 것
스왑 영역	스왑 아웃된 프로세스가 적재되는 보조기억장치 영역

* 연속 메모리 할당.

- 이렇게 할당하면 외부 단편화 문제가 발생함. (작업 끝나면 빈 공간이 생기는 메모리 낭비 문제)

[Paging]

메모리와 프로세스를 일정한 단위로 자르고.

그 메모리(Frame)에 프로세스(Page)를 할당한다면 외부 단편화 문제가 안 생김.

BUT 페이징을 사용하면. 내부 단편화가 생김.

1개의 프로세스당 1개의 페이지 크기보다 작은 메모리 낭비가 생길 수 있음.

CPU 입장에서 순차적으로 실행할 수 없으니, 페이지 주소가 필요함.

-> 페이지 테이블

페이지 테이블

- 프레임과 페이지의 매핑 정보를 담고 있는 표 형태의 데이터

- 프로세스마다 페이지 테이블을 갖고 있다.

페이지 테이블은 메모리에 있으면 너무 오래걸림.

페이지 테이블의 캐시 메모리 (TLB: Translation Look-aside Buffer)에 저장.

* 페이지 테이블 내 정보: 유효 비트(valid bit)

접근하려는 페이지가 보조기억장치에 있을 경우: 페이지 폴트(page fault)
- 1. 작업 내역 백업
- 2. 페이지 폴트 루틴 실행 - 접근하려는 페이지 적재
- 3. 유효 비트 1로 변경
- 4. 접근하려는 페이지 접근

스래싱

페이지 폴트를 줄이는 방법: 메모리 크기를 엄청 늘리기 (비현실적)

* 페이지 교체 알고리즘

FIFO 페이지 교체 알고리즘	가장 먼저 메모리에 적재된 페이지부터 페이지-아웃
2차 기회 FIFO 페이지 교체 알고리즘	가장 오래 메모리에 머물렀던 페이지부터 페이지-아웃
최적 페이지 교체 알고리즘	앞으로의 사용 빈도가 가장 낮은 페이지부터 교체하는 알고리즘 (얘는 평가용 Baseline)
LRU 페이지 교체 알고리즘	가장 오랫동안 사용되지 않은 페이지를 교체 해버림.

*캐시 메모리

- CPU와 메모리 간의 속도 차를 극복하기 위해 탄생.

- CPU와 메모리 사이에 위치, 레지스터보다는 용량이 크고 메모리보다는 빠른 SRAM 기반.

- CPU에서 사용할 법한 정보를 미리 가져와 저장

- 메모리가 대형 마트라면 캐시 메모리는 편의점.

캐시 메모리 쓰기 정책