[OS] 가상 메모리(Virtual Memory)

Ma_Sand 2023. 8. 26. 02:23

가상 메모리란?

보조 메모리가 주 메모리의 일부인 것처럼 사용할 수 있는 메모리로, 컴퓨터가 물리 메모리 부족을 보완하여 RAM에서 디스크 스토리지로 일시적으로 데이터를 전송할 수 있도록 한다.

가상 메모리는 최근에 사용되지 않은 데이터를 하드 드라이브나 SSD와 같은 스토리지 장치로 스왑하여 RAM을 확보한다.

그리고 시스템 성능 향상과 멀티태스킹 및 대규모 프로그램 사용에 있어 중요하다. 그러나 가상 메모리는 RAM보다 매우 느리기 때문에 이에 지나치게 의존하면 안된다.

가상 메모리의 작동방식

가상 메모리는 HW와 SW를 모두 사용해서 작동한다. 응용프로그램이 사용 중일 경우 해당 프로그램의 데이터가 RAM을 사용하여 실제 주소에 저장된다. 메모리 관리 장치(MMU)는 주소를 RAM에 매핑하고 주소를 자동으로 변환시킨다.

급한 작업으로 RAM 공간이 필요한 경우 데이터를 RAM에서 가상 메모리로 스왑할 수 있다. 해당 데이터가 다시 필요하다면 메모리 관리 장치는 컨텍스트 스위치를 사용하여 다시 실행한다.

가상 메모리를 물리 메모리에 복사하는 동안 OS는 고정된 수의 주소를 가진 메모리를 페이지 파일 또는 스왑파일로 분할한다. 각 페이지는 디스크에 저장되며, 페이지가 필요할 때 OS는 해당 페이지를 디스크에서 메인 메모리로 복사하고 가상 주소를 실제 주소로 변환한다.

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