메모리(Memory)

메모리(Memory)

메인 메모리(Main Memory)

• CPU가 직접 접근할 수 있는 기억장치
• 프로세스가 실행되려면 프로그램이 메모리에 올라와 있어야 함

메모리의 주소

• Logical address(=virtual address)
  • 프로세스마다 독립적으로 가지는 주소 공간
  • CPU가 보는 주소
  • 각 프로세스마다 0번지부터 시작
• Physical address
  • 메모리에 실제 프로세스가 올라가는 위치

주소 바인딩(Address Binding)

• 컴파일 후 독자적인 숫자 주소가 생성이 되고, 실행이 되려면 물리적 메모리에 올라가야 함
• 논리적 주소 => 물리적 주소(Binding 시점)
  1. Compile Time Binding
  2. Load Time Binding
  3. Run Time Binding or Execution Time Binding (현재 사용)

MMU(Memory Management Unit, 메모리 관리 장치)

• 논리적 주소를 물리적 주소로 매핑해 주는 Hardware device => 빠른 주소 변환 지원
• CPU가 메모리 XXX번지에 있는 내용을 달라고 하는 것은 physical address가 아닌 logical address로 요청

MMU의 메모리 보호

• 프로세스가 접근 가능한 메모리 영역은 base(시작주소) <= x < base+limit(시작주소 + 프로세스 사이즈)
• 해당 영역 밖에서 접근을 요구하면 trap 발생

메모리 과할당

• 실제 메모리의 사이즈보다 더 큰 사이즈의 메모리를 프로세스에 할당한 상황
• 해결 => 1,2 중 2를 사용한다는데 둘의 차이가 뭐지? 1은 프로세스의 종료고 2는 프로세스를 임시 공간에 저장 
  1. 메모리에 올라와 있는 하나의 프로세스를 종료시켜 빈 프레임 확보
  2. 프로세스 하나를 swap out 후, 해당 공간을 빈 프레임으로 활용 => 페이지 교체
• 1은 페이지 알고리즘(페이징 시스템을 들킬 가능성이 높음)
• 페이지 교체(2번 방법)의 순서
  1. 프로세스 실행 도중 페이지 부재 발생
  2. 페이지 위치를 디스크에서 찾음
  3. 메모리에 빈 프레임이 있는지 확인
     1. 빈 프레임이 없으면 victim 프레임을 선정해 디스크에 기록하고 페이지 테이블 업데이트
  4. 빈 프레임에 페이지 폴트가 발생한 페이지 올리고, 페이지 테이블 업데이트

캐시 메모리

• 주기억장치에 저장된 내용의 일부를 임시로 저장해두는 기억장치
• CPU와 주기억장치의 속도 차이로 성능 저하를 방지하기 위한 방법

 

참고

https://rannnneey.tistory.com/entry/%EC%9A%B4%EC%98%81%EC%B2%B4%EC%A0%9C-Memory-Management-1-Logical-vs-Physical-Address-%EC%A3%BC%EC%86%8C-%EB%B0%94%EC%9D%B8%EB%94%A9-MMU

[운영체제] Memory Management 1 (Logical vs Physical Address, 주소 바인딩, MMU)