| 상 | Paging 기법(고정분할) | 페이지 테이블을 이용, 페이지 단위로 분할 |
| 상 | Segmentation(가변분할) | 세그먼트 단위로 분할. 크기 고정 안되어 있음 |
| 토픽 이름(상) | Paging 기법(고정분할), Segmentation(가변분할) |
| 분류 | CA/OS > 가상 메모리(Virtual Memory) > Paging, Segmentation 기법 |
| 키워드(암기) | 관리기법
|
| 암기법(해당경우) |
기출문제
| 번호 | 문제 | 회차 |
| 1 | 운영 체제에서 페이지 교체 알고리즘을 사용한다. 가. 페이지 교체 알고리즘을 사용하는 이유에 대하여 설명하시오. 나. 페이지 교체 알고리즘의 종류를 나열하고, 각 종류별 동작과정에 대하여 설명하시오. |
117.정보관리.4 |
| 2 | 페이지 방식을 이용하는 가상 메모리에서 가상주소(Virtual address)를 주기억장치 주소인 물리주소(Physical Address)로 변환하는 과정을 페이지 테이블(Page Table) 및 TLB(Translation Lookaside Buffer)를 이용하여 설명하시오. | 110.컴시응.3 |
| 3 | 가상 메모리 동작에 대한 다음의 질문에 대하여 설명하시오. 가. 가상 메모리 관리 기법의 기본 동작 원리 나. 페이징 기법과 세그먼트 기법 다. 구역성(Locality)의 페이징 기법에서 가지는 중요한 의미 |
102.정보관리.3 |
| 4 | 가상기억장치(Virtual Memory System)관리기법 중 페이징(Paging)주소 변환에 대하여 설명하시오. | 99.정보관리.1 |
- 가상 메모리의 구성 방법 유형
| 구분 | 설명 |
| Paging | - 가상기억장치를 모두 같은 크기의 페이지로 편성하여 운용하는 기법 - 주소 공간을 페이지 단위로 나누고 실제기억공간은 프레임으로 나누어 사용 - 단점으로는 Page Fault, 내부 단편화와 같은 문제점이 존재 |
| Segmentation | - 가상기억장치를 서로 크기가 다른 논리적 단위인 세그먼트로 분할 및 할당 - 메모리에 적재될 때 빈 공간을 찾아 할당하는 사용자 관점의 기법 - 블록의 크기가 가변적으로서 외부 단편화에 빈번하게 발생할 가능성이 존재 |
- Paging기법 (고정분할기법)
| 개요 | 메모리(보조기억장치)를 고정된 작은 크기의 프레임으로 미리 나누어 주기억장치에 사상시키는 형식 |
| 매핑 테이블 | 매핑 테이블(페이지번호, 프레임번호) 유지 |
| 특징 | - 고정분할의 외부적 단편화 문제 해결 되나, 내부적 단편화 발생 - 프레임 크기에 따라 단편화 정도와 관리 오버헤드 간의 트레이드 오프 있음: PMT(Page Map Table)이 필요 - 프로그램의 실제 주소와 주기억장치의 주소가 다름 - 실제공간의 페이지크기 = 페이지프레임 - 작업의 기억장치 요구량 = 페이지 크기의 정수 배 - 가상기억장치의 동일크기의 블록을 페이지라 함. |
| 구성도 |   |
- 윈도우, 리눅스와 같은 범용 운영체제에서는 Paging 기법과 세그먼트 기법을 동시에 사용
| 기능/요소 | 설명 |
| 가상주소 | 가상주소는 페이지로 분할되기 때문에, 가상페이지번호와 페이지 오프셋(Offset)으로 이루어진다. |
| VPN | 가상 페이지 번호(Virtual Page Number) |
| PPN | 물리적 페이지 번호(Physical Page Number) |
| 제어부분 | 페이지에 대한 접근권한 필드와 페이지가 메모리에 존재하는지 나타내는 유효비트 등 |
- 세그멘테이션 기법 (가변분할기법)
| 개요 | - 블록의 크기가 다른 가변적인 크기로 가상기억장치를 구성하는 방법 - 동적 세그먼트 할당 기법 |
| 매핑 테이블 | [세그먼트번호, 주소+크기] |
| 특징 | - 주기억장치는 각 세그먼트가 적재될 때 마다 필요한 대로 분할하여 서로 다른 크기의 Segment로 분할 - 주기억장치는 각 세그먼트가 적재될 때마다 필요한대로 분할됨 - 외부적 단편화 발생 - 시중한 엑세스 제어 제공 - 페이징 시스템과 같이, 직접/연관/혼합방법을 사용가능 |
| 구성도 |  |
- Paged Segmentation 기법
| 개요 | - Page기법과 Segment기법의 장점을 수용 > Page기법은 메모리 관리 측면에서 유리 > Segment기법은 파일관리 측면에서 유리 - 파일의 관리는 Segment 단위 - 메모리에 올라오는 프로그램의 조각은 Page 단위로 관리 |
| 특징 | - 물리적 주소처리는 페이징 기반 - 주소 검색은 세그먼트, 페이지 순으로 - 페이징은 메모리 관리 측면에서 유리하지만, 운영체제 입장에서 보면 각 페이지마다 접근 권한을 설정해야 함 - 세그멘테이션은 관리단위가 사용자 파일 단위라서 관리하기 유리하지만, 내부 단편화 발생 - 관리는 파일단위로 하고, 메모리에 올라오는 프로그램의 조각은 페이지 단위로 관리. |
| 구성도 |  |
- 페이징, 세그멘테이션 비교
| 항목 | 페이징 | 세그멘테이션 |
| 할당단위 | 고정 | 가변 |
| 적재단위 | 프로그램 일부 적재 | 프로그램 전체 적재 |
| 장점 | - 외부 단편화 없음 - 교체시간 짧음 |
- 코드, 데이터 공유 용이 - 내부단편화 최소 |
| 단점 | - Thrashing 문제 심각 - 내부단편화 - 코드나 데이터 공유 논란 |
- 외부단편화 심각 - 메인 메모리 커야 함 - 교체시간 길어짐 |
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