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가상 메모리
가상 메모리는 여러 프로세스가 물리적 메모리를 공유하고, 효율적으로 사용하도록 도와주는 중요한 기술입니다.
가상 메모리 특징
1.
가상 주소 공간
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가상 메모리는 각 프로세스에 독립적인 주소 공간을 제공합니다. 이는 프로세스가 실행되는 동안 실제로 사용할 수 있는 논리적 주소 범위를 나타냅니다. 이러한 주소는 물리적 메모리의 주소와 다르며, 프로세스 간의 격리를 유지합니다.
2.
페이지 폴트 및 스와핑
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페이지 폴트는 프로세스가 요청한 페이지가 물리적 메모리(RAM)에 없는 경우 발생합니다. 이때 운영체제는 해당 페이지를 디스크에서 물리적 메모리로 불러옵니다. 메모리 공간이 부족할 때는 사용 빈도가 낮은 페이지를 디스크로 옮겨 공간을 확보하고, 이를 스와핑이라고 합니다.
3.
메모리 보호 및 격리
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가상 메모리는 각 프로세스가 서로의 메모리 영역에 침범하지 않도록 보호합니다. 이는 프로세스 간의 충돌을 방지하고, 보안을 강화합니다. 페이지 테이블에는 각 페이지에 대한 접근 권한이 정의되어 있어, 읽기 전용, 읽기/쓰기, 실행 등으로 구분됩니다.
가상 메모리를 사용할 수 없는 경우에도 위와 같은 이유로 가상 메모리 주소 시스템은 사용합니다.
4.
주소 변환 및 TLB
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가상 메모리 시스템에서는 가상 주소를 물리적 주소로 변환하는 작업이 자주 발생합니다. 이를 효율적으로 처리하기 위해 TLB라는 캐시 구조를 사용합니다. TLB는 최근에 사용된 페이지 테이블 엔트리를 저장하여, 주소 변환을 빠르게 수행합니다.
