5. Memory Management

memory management와 file system비교

	file system	memory management
Space Efficient	Disk Block	Page
Time Efficient	Inode	Page Table

File & Disk = sequence of blocks process = sequence of page memory = sequence of frames

즉 process는 page로 나누고 memory는 frame으로 나누고 page를 empty frame에 저장
후 이를 page table에 저장

1 page의 크기 = 4KiB = 0x1000 Byte ex. main: 80483b4 -> page=8048, offset=3b4

Process란?

• Code + data + stack
  + library Code + library Data + library Stack
• 4GB

-> process image에서 확인 가능 -> /proc/pid/maps에 있음

주의

프로그램에서 나오는 변수의 주소는 컴파일러가 만든 process image상에서의 virtual address이다. (physical address가 아님) → 실제 주소는 runtime시 결정되기 때문에 실행할 때마다 달라진다. → 이는 page table에 mapping되어 저장되어 있다.

내가 보는 주소 = virtual address: process image 실제 physical 주소 = page가 어떤 frame에 들어가는 지에 따라 결정되기 때문에 달라짐

-> 이 때문에 2 process를 실행하면 virtual address는 보통 비슷하다. -> 하지만 이들이 memory의 frame에 들어가야 하기 때문에 동시에 수행이 가능하다

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문제점

1. process가 너무 큼
   • 작은 memory에 process를 넣어야 함
2. Page Table이 너무 큼
3. Address mapping이 너무 커져서 느려짐

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해결책(1)

1024개의 process가 돌아가면 4g * 1024 = 4T의 memory 필요

• demanding paging

  필요할 때만 page를 memory에 가지고 옴

  아직 memory에 없는 page를 memory로 가지고 오는 것 = page fault

• page fault 문제

  page fault 는 intterupt

  • lru 알고리즘 사용(least recently Used를 kick out!, 오랫동안 안쓴 page를 쫓아냄)
    • swap space
    • ex 쫓아내는 page가 code이면 그냥 없앰
    • 동적으로 생성된 data가 있는 page => swap space라는 partition에 따로 저장해 놓음
• page fault로 인해 발생하는 문제들(:process의 page가 disk, memory, swap space중 어디에 있는지)
  • vma list(virtual memory area) 라는 것으로 page의 location을 기록

즉 page fault가 자주 발생하지 않도록 해야함