가상 메모리 구현

• 개요
  가상 메모리 구현은 가상 메모리를 분할하는 방법과 메모리 주소 지정 방법에 따라 다음과 같이 구분할 수 있는데, 여기에서 메모리 주소 지정 방법은 사상 테이블(Mapping Table)의 색인을 찾는 것을 의미

가상 메모리 분할 방법	페이징 새그먼테이션(가변 블록) 페이징/세그먼테이션 혼용
메모리 주소 지정 방법	직접 사상 방법 연관 사상 방법 직접/연관 사상 방법

▶ 가상 메모리의 구현

   

• 기억 장치의 단편화
  • 내부 단편화 : 분할된 공간에 작업을 할당하고 난 후 사용하지 않고 남은 빈 공간
  • 외부 단편화 : 대기 중인 작업에 할당하기에는 너무 작은 공간으로, 사용되지 못하고 비어 있는 공간
       
• 가상 메모리의 분할 방법
  • 페이징 방법
    • 고정 분할의 외부 단편화는 해결되나 내부 단편화는 남아 있음
    • 실제 공간의 페이지 크기는 페이지 프레임 또는 프레임이라 함
    • 작업의 기억 장치 요구량은 페이지 크기의 정수배
    • 프레임과 같은 크기의 가상 메모리 공간을 페이지라고 함
  • 세그먼테이션 방법(가변 분할 방법)
    • 동적 기억 장치 할당 기법
    • 세그먼트(세그먼트 이름, 길이) + 변위
    • 외부 단편화 발생
    • 신중한 엑세스 제어 제공
    • 페이징 기법에서와 같이 직접, 연관 또는 혼합 방법을 사용
         
• 메모리 주소 지정 방법
  • 직접(Direct) 사상 방법
    • 모든 페이지 항목은 페이지 사상 테이블에 존재
    • 페이지 참조는 고속 캐시 기억 장치를 사용하여 직접 매핑
    • 주소 변환에 시간 소비가 많음
  • 연관(Associative) 사상 방법
    • 빠른 주소 변환을 위해 주소 지정이 아닌 내용 지정(Content Addressed)의 연관 기억 장치에 페이지 사상 테이블을 유지
    • 빠른 주소 변환 수행이 가능
    • 구현의 어려움과 고가의 비용 때문에 캐시와 연관 기억 장치의 이점을 취할 수 있는 혼용 방법이 필요
      연관사상 = 페이지 번호 * 연관 사상 테이블
  • 직접/연관 사상 방법
    • 직접/연관 사상의 혼합에 의한 페이징 방법은 보다 저렴한 비용으로 캐시나 연관 기억 장치 기법에 의한 장점을 살릴 수 있는 절충 방안임
    • 최근에 참조된 페이지는 곧 다시 사용하기 쉽다는 지역성 원리를 이용하여 연관 기억 장치에는 페이지 사상 테이블의 전체 항목 중 지역성이 있는 페이지만 보관하고, 연관 사상 테이블에 없을 경우에만 직접 사상에 의해 주소를 구하는 방법