memory virtualization (메모리 가상화)

• 가상화
  • cpu 가상화 (system call)
  • 메모리 가상화

메모리 역사

• single programming : 대용량 프로그램
• multiprogramming
  • 시스템 내 여러 프로세스가 실행 가능한 상태
  • CPU Throughput 극대화 (효율성, 활용성)
  • CPU를 사용하지 않을 때는, 다른 프로세스들에게 양보함
• Time sharing
  • Interactive I/O 등장
  • Interactivity/Responsiveness 중요성(응답시간 중요성)

Multi-User, Multiprogramming에서 메모리의 문제

• 물리적 메모리는 제한된 용량
  • 심지어 하나의 프로그램 수행에도 부족 - Overlay 기법 도입

    • Overlay 기법이란?

    • 프로그래머의 전적인 책임
  • 여러 프로세스는 당연히 더 많은 용량 필요
• 여러 프로세스가 메모리를 함께 사용 - 분할 점유 또는 공유
  • Context Switch 효율화
  • 보호 문제 대두

메모리 가상화는 어떻게 이루어지는가?

• 각 프로세스에게 매우 큰 독점 메모리가 있다는 환상을 부여
  • → 가상 주소와 무릴 주소의 분리

Address Space (가상 주소를 대표)

• 각 프로세스가 보는 메모리의 모양
• 개념적 구조
  • 프로그램 코드는 0번지부터 시작 - 실제는 아님!!

실행중인 프로그램의 모든 주소는 가상이다

• 실제 주소는 OS가 알아서 반환해서 사용

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]){
	printf("location of code : %p\n", (void *) main);
	printf("location of code : %p\n", (void *) malloc(1));
	int x = 3;
	printf("location of code : %p\n", (void *) &x);
	
	return x;
}

result
location of code : 0x40057d
location of heap : 0xcf2010
location of stack : 0x7fff9ca45fcc

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