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안녕하세요 Pingu입니다. 지난 글에서는 메모리를 고정 크기로 할당하여 사용하는 paging기법을 사용할 때 발생하는 문제점 중 paging 방법이 주소 변환을 위해 메모리에 접근하기 때문에 속도가 느린 점을 보완하기 위한 방법인 Translate Lookaside Buffer(TLB)에 대해 알아봤었습니다. 하지만 paging에는 속도가 느린 점 외에도 page table을 위한 메모리 공간을 많이 차지하는 것도 문제였었죠! 그래서 이번 글에서는 page table에 사용되는 메모리 공간을 줄이는 방법에 대해 알아보려고 합니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP책에서는 Chapter 20 - Advanced Page Table 부분입니다! Paging: Smaller Tables Page ta..

안녕하세요 Pingu입니다! 지난 글에서는 메모리를 고정 크기로 할당하여 사용하는 paging에 대해 알아봤습니다. 하지만 지난 글에서 알아본 paging 기법에는 두 가지 큰 문제점이 있었는데요, 잦은 메모리 접근과 page table을 위한 메모리 낭비가 두 가지 문제점이었습니다. 이번 글에서는 앞서 말한 두 개의 문제 중 잦은 메모리 접근을 보완하기 위한 Translation Lookaside Buffer(TLB)에 대해 알아보도록 하겠습니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP 책에서는 Chapter 19 - Translation Lookaside Buffers입니다.Paging: Faster Translations(TLB)Paging을 사용하여 메모리 가상화를 지원한다면 오버 헤드가..

안녕하세요 Pingu입니다~ 지난 글에서는 가변 크기로 메모리를 할당하여 사용할 때 발생하는 external fragmentation(외부 단편화)와 이를 최소화하기 위한 방법들, 여유 공간을 관리하는 방법에 대해 알아봤습니다. 이번 글에서는 가변 크기로 메모리를 사용하는 것이 아닌 고정 크기로 메모리를 사용하는 방법인 paging 방법에 대해 알아보려고 합니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP 책에서는 Chapter 18 - Paging: Introduction 부분입니다! Paging: Introduction 메모리 공간을 관리하는 방법은 두 가지가 있습니다. 하나는 지금까지 알아본 segmentation을 사용한 가변 크기를 사용하는 방법이었습니다. 하지만 메모리 할당을 가변 크기로 할당 ..

안녕하세요 Pingu입니다! 저번 글에서는 메모리 가상화를 위한 주소 변환 방법 중 Segmentation을 사용하는 방법을 알아봤었는데요, segmentation은 메모리를 가변 크기로 할당하여 사용하는 방법으로 이를 사용하면 고려해야 하는 문제 중 메모리의 여유 공간을 어떻게 관리할지에 대한 문제와 external fragmentation(외부 단편화)문제가 있었습니다. 그래서 이번 글에서는 여유 공간 관리 방법과 단편화 문제에 대해 알아보려고 합니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP 책에서는 Chapter 17 - Free Space Management 부분입니다! Free-Space Management 이번 글에서는 아까 말한 대로 메모리의 여유 공관 관리와 메모리 공간의 관리 시스템에 ..

안녕하세요 Pingu입니다!🐧 지난 글에서는 메모리 가상화를 하기 위해 base, limit 레지스터를 사용하여 가상 주소를 실제 메모리의 주소로 변환하는 주소변환에 대해 알아봤었습니다. 이러한 방법을 Dynamic relocation(동적 재배치)라고 했으며 글의 마지막 부분에 이 방법은 heap과 stack 사이의 사용하지 않는 공간도 할당하기 때문에 비효율적이라고 했었습니다. 이러한 점을 보완하기 위해서 이번 글에서는 Segmentation이라는 개념을 도입한 메모리 가상화 방법에 대해 알아보려고 합니다. 또한 이를 통해 저번 글에서 가정한 가정들도 제거할 수 있습니다! 이번 글은 제가 참고하고 있는 OSTEP책에서는 Chapter 16 - Segmentation입니다. Segmentation (분..

안녕하세요 Pingu입니다! 지난 글에서 메모리를 사용하기 위한 Memory API들과 사용 시 주의점에 대해 알아보았는데요, 이번 글에서는 이제 본격적으로 메모리 가상화를 위한 메커니즘을 알아보려고 합니다. 이번 글에서 알아볼 메커니즘은 Address Translation(주소 변환)입니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP 책에서는 Chapter 15 - Address Translation 입니다! Mechanism: Address Translation CPU 가상화를 공부할 때 배운 Limited Direct Execution에 대해 기억하시나요? 간단히 짚고 넘어가자면 프로그램을 하드웨어에서 직접 실행하도록 하는데 특정 시점(프로세스가 system call 발생 시, 타이머 인터럽트 발생 ..

안녕하세요 Pingu입니다. 지난 글에서 간단하게 메모리 가상화에 대해 알아보았는데요, 이번 글에서는 메모리를 사용하기 위한 Memory API들을 살펴보려고 합니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP 책에서는 Chapter 14 - Memory API부분 입니다. Interlude: Memory API 이번 글에서는 UNIX 시스템에서 메모리 할당 인터페이스에 대해 알아보겠습니다! 제공되는 인터페이스는 몇 개 없기 때문에 빠르게 알아보겠습니다. 우선 이번 글에서 알아볼 인터페이스로 처리할 문제는 메모리 할당 및 관리 방법입니다. 또한 이러한 인터페이스를 사용할 때 실수할 수 있는 부분에 대해서도 알아보겠습니다. Types of Memory 실행할 때 메모리의 상태에 대해 기억하시나요? 기억이 나..

안녕하세요 Pingu입니다! 지난 글까지는 CPU 가상화에 대해 알아봤고 이번 글부터는 메모리 가상화에 대해 알아보려고 합니다! 이번 글에서는 메모리 가상화의 목적과 메모리 가상화를 위한 메모리 사용의 변화 과정, 주소 공간을 추상화하는 개념에 대해 알아보려고 합니다. 제가 공부할 때 참고하고 있는 OSTEP 책에선 Chapter 13 - Address Space부분입니다. The Abstraction: Address Spaces 그럼 초기의 컴퓨터에서 지금의 컴퓨터로 발전하는 과정을 메모리 사용 관점에서 살펴보도록 하겠습니다. Early Systems 메모리의 관점에서 보면 초기의 컴퓨터는 사용자에게 추상화를 지금처럼 많이 제공하지 않았습니다. 이게 초기 컴퓨터의 메모리 구성입니다. 위와 같이 OS와 ..