[OS] 9. Virtual Memory - Non-continuous allocation

Non continuous allocation

• 사용자 프로그램을 여러 개의 block으로 분할함.
• 실행시에 필요한 block들만 메모리에 적재함 (나머지 block들은 swap device에 존재함)

Non continuous allocation 기법들

• Paging system
• Segmentation system
• Hybrid paging/segmentation system

 

Address mapping

메모리 할당을 하게 되면 address mapping을 하게 됨.

continuous allocation에서의 Address Mapping

Relative address (상대 주소) :프로그램의 시작 주소를 0으로 가정한 주소
Relocation (재배치): 메모리 할당된 후, 할당된 주소에 따라 상대 주소들을 조정하는 작업

0부터시작한다고 가정하고 컴파일러가 프로그램을 만들면, 시작점이 400일때 적대된 위치에 맞추어 주소를 수정한다.

=> address mapping

 

Non continuous allocation에서의 Address Mapping

• Virtual address (가상주소) = relative address
  • 연속된 메모리를 할당을 가정한 주소
• Real address(실제주소)  = absolute(physical)
  • 실제 메모리에 적재된 주소

Address Mapping : virtual address-> real address

 

1. 메모리 공간은 연속된 공간이라고 가정한다.
2. 내가 원하는 것이 있으면 vitrual address로 요청함.
3. 실제로 메모리가 올라간 위치는 다름
4. 누군가가 real address로 바꿔줘야 함.
5. 이 과정을 Addr Mapping이라고 한다.

 

Block mapping

• 사용자 프로그램은 block단위로 분할/관리 (각 block에 대한 address mapping정보 유지)
• 실제 address로 어떻게 매칭하는지..

Virtual address : v =(b,d)

• b=블록의 번호
• d = displacement (offset) in a block (시작점으로부터 얼마나 떨어져 있는가)

실제로 이런 정보들이 어떻게 관리되고 있을까? => block map table

Block map table (BMT)

• Address Mapping 정보 관리
• 커널 공간에 프로세스마다 하나의 BMT를 가짐

block number(블록번호), residence bit(실제로 메모리에 올라갔는지 확인), real address(실제 메모리 저장 주소)

BMT를 이용해서 어떻게 주소를 찾아가는지 알아보자.

Block Mapping 과정

1. 일단 block을 찾아가기 위해 BMT에 가서 메모리에 올라가 있는지 찾는다.
2. 올라가 있다면 어느 메모리 시작점 주소로 올라가 있는지 알 수 있다.
3. 시작점으로부터 d만큼 떨어진 거리를 더하면 실제로 원하는 real address를 찾을 수 있다.

Block Mapping 과정 정리

1. 프로세스의 BMT접근
2. BMT에서 block에 대한 항목(entry)를 찾는다
3. Residence bit검사
   1. Residence bit = 0 경우, swap device에서 해당 블록을 메모리로 가져옴 BMT업데이트 후 3-2 수행
   2. Residence bit = 1 경우, BMT에서 b에 대한 real address 값 a확인
4. 실제 주소 r 계산 (r=a+d)
5. r을 이용하여 메모리에 접근

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본 포스트는 KOREATECH의 HPC LAB. Duksu Kim 교수님 OS강의를 기반으로 정리한 내용입니다.

상업적 의도가 아닌 공부한 것을 정리해 놓은 목적으로 게시한 포스트입니다. 

아래의 출처에서 자세한 내용을 수강하실 수 있습니다.

https://www.youtube.com/playlist?list=PLBrGAFAIyf5rby7QylRc6JxU5lzQ9c4tN

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