가상기억장치 (Virtual Memory)

가상기억장치 (Virtual Memory) 란?

1. 주기억 장치의 할당된 영역보다 더 큰 용량의 프로세스(프로그램)를 실행할 수 있도록, 현재 실행 중인 프로세스(프로그램)가 참조하는 주소를 실제 주기억 장치에서 사용 가능한 주소와 분리하여 주기억장치의 용량보다 더 큰 가상 기억 공간을 제공하는 것.
2. 주기억 장치와 보조 기억 장치 사이에서 기억 용량 차이 극복을 위해 사용되는 소프트웨어적인 방법으로 마치 주기억 장치인 것처럼 사용하는 기능

가상기억장치의 배경 이론

1. 페이지 부재 (Page Fault)
   • 프로그램 실행 시 주기억 장치에 참조할 페이지가 없을 대 발생
   • 페이지 프레임(Page Frame)이 많으면 페이지 부재가 감소하고, 페이지 프레임이 적으면 페이지 부재가 증가함.
2. 스레싱 (Thrashing)
   • 잦은 페이지 부재로 인해 처리시간보다 페이지 이동에 시간이 더 많아지는 현상. 실행시간 < 교체시간
   • 성증저하의 원인
   • 적절한 페이지 교체 알고리즘이 필요
3. 워킹셋 (Working Set)
   • 자주 사용하는 페이지의 집합
   • 페이지 크기가 작을수록 더 효과적인 워킹 셋을 구성할 수 있고, 스레싱 현상 감소방법으로 지역성 개념을 이용.
   • 지역성
     • 프로세스가 실행되는 동안 주기억장치를 참조할 대 일부페이지만 집중적으로 참조하는 성질
     • 스레싱을 방지하기 위한 워킹 셋 이론의 기반이 되고, 프로세스가 집중적으로 사용하는 페이지를 알아내는 방법 중 하나
     • 가상 기억장치 관리의 이론적인 근거가 됨