운영체제 메모리 관리 기법

문제5) 운영체제 메모리 관리 기법 중 페이징 기법과 세그멘티이션 기법의 개념을 설명하고, 두 기법에 대하여비교 설명하시오.

답)

 

1. 운영체제 메모리 관리기법의 개요

 

물리적 메모리 한계를 극복하고 다수의 사용자에 의한 메인 메모리 공유를 위해 가상 메모리를 관리하는 기법

메모리 관리기법 중 할당정책에서 페이징기법과 세그멘테이션 기법이 사용

 

2. 페이지 기법과 세그멘테이션 기법의 개념

가. 고정할당 방식, 페이징 기법의 개념

 

정의	메모리(보조기억장치)를 고정된 작인 크기의 프레임으로 미리 나누어 주기억 장치에 사상 시키는 형식
구성도
구성요소	가상주소	가상페이지 번호와 페이지 오프셋으로 구성
	VPN	가상 페이지 번호(Virtual Page Number)
	PPN	물리적 페이지 번호(Physical Page Number)
	제어 부분	페이지에 대한 접근권한 필드와 페이지가 메모리에 존재하는지 나타내는 비트

 

나. 가변할당 방식, 세그멘테이션 기법의 개념

 

정의	블록의 크기가 다른 가변적인 크기로 가상기억장치를 구성하는 동적 세그먼트 할당 기법
구성도
구성요소	세그먼트 테이블	Limit과 Base주소 등의 정보를 저장하는 데이터 테이블
	Limit address	세그먼트 마다 제한된 크기를 사용
	Base address	각 세그먼트의 기준이 되는 주소 정보
세그멘테이션의 외부 단편화 문제와 오버헤드 등을 고려하여 적정한 할당 기법 사용 필요

 

3. 페이지 기법과 세그멘테이션 기법의 비교

가. 페이징 기법과 세그멘테이션 기법 구조 비교

 

페이징	세그멘테이션
고정된 크기의 메모리 블록으로 분할하여 가상메모리와 물리메모리를 매핑하여 관리	가변크기의 메모리 블록으로 분할하여 가상메모리와물리메모리를 매핑하여 관리

나. 페이징 과 세그멘테이션의 동작 비교

구분	페이징	세그멘테이션
메모리 할당 단위	메모리 할당 크기가 고정	메모리 할당 크기 가변
적재 단위	프로그램 일부 적재	프로그램 전체 적재
장점	외부 단편화 없음 교체 시간 짧음	코드, 데이터 공유 용이 내부 단편화 최소화
단점	thrashung 문제 심각 내부 단편화 존재 코드, 데이터 공유 논란	외부 단편화 심각 메인 메모리 사이즈가 커야 함 교체 시간 길어짐
페이지로 분할된 가상 주소 공간에서 서로 관련 있는 영역을 하나의 세그먼트로 묶어 세그먼테이션 테이블로 관리하는 혼용기법이 주로 활용됨

 

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