운영체제의 메모리 관리 기법

CPU와 프로세스가 메모리 몇 번지에 무엇이 저장되어 있는지까지 다 일일이 알고 있지는 않음
- CPU 내부 저장공간(레지스터)이 메모리만큼 용량이 크지 않기 때문
- 게다가 새로운 프로세스는 새롭게 메모리에 적재되고 사용되지 않는 프로세스는 메모리에서 삭제되면서 시시때때로 메모리 정보가 변경되는데, 메모리에 적재된 모든 프로세스와 CPU가 실시간으로 바뀌는 정보를 모두 기억하기는 어려움
CPU가 메모리에 적재된 프로세스의 주소를 인식하고 관리하는 방법 : 논리 주소, 가상 메모리, 페이징

물리 주소 & 논리 주소

스와핑 & 연속 메모리 할당

스와핑 & 연속 메모리 할당 : 가상 메모리 기술이 발전하기 전의 초기 메모리 관리 방식

메모리 관리 방식

메모리에 적재된 프로세스들 중 현재 실행되고 있지 않은 프로세스들을 임시로 **스왑 영역(swap space)**라는 보조기억장치의 일부인 영역으로 쫓아내고, 이 자리에 생긴 메모리 상의 빈 공간에 다른 프로세스를 적재하여 실행하는 메모리 관리 방식
- 메모리에 적재된 프로세스들 중 현재 실행되고 있지 않은 프로세스들이란?
- 스왑 아웃(swap-out) : 현재 실행되지 않는 프로세스가 메모리에서 스왑 영역으로 옮겨지는 것
- 스왑 인(swap-in) : 스왑 영역에 있는 프로세스가 다시 메모리로 옮겨오는 것
  - 스왑 아웃되었던 프로세스가 다시 스왑 인될 때는, 스왑 아웃되기 전의 물리 주소와는 다른 주소에 적재될 수 있음
  프로세스가 메인메모리와 보조기억장치 일부 영역을 오가는 스와핑
스와핑(메모리 관리 기법)을 통해 프로세스들을 메모리 내 빈 공간에 적재 → 만약 빈 공간이 여러 개라면 어디에 프로세스를 배치해야할까?
- 연속 메모리 할당 & 외부 단편화 : 비어 있는 메모리 공간에 프로세스를 할당하는 방법

메모리 할당 방식

연속 메모리 할당 : 프로세스에 연속적인 메모리 공간을 할당하는 방식
- 사실 메모리를 효율적으로 사용하는 방법은 X
- 왜냐하면, 외부 단편화라는 문제를 내포하고 있기 때문
  
  출처 : https://code-lab1.tistory.com/54 남아있는 메모리 공간이 요청한 메모리 공간보다 크지만, 남아있는 공간이 연속적이지 않아 발생하는 현상
  - 위 사진처럼, 50 + 50 = 100MB의 공간이 비어있지만 연속적인 공간이 아니라서 프로세스 C(80MB)를 할당할 수 없음
  - 이처럼 프로세스들이 메모리에 연속적으로 할당되는 환경에서는, 프로세스의 실행과 종료를 반복하며 메모리 사이 사이에 빈 공간이 발생 → 메모리 낭비 가능성 증가(외부 단편화)

<aside> 🥕

스와핑 & 연속 메모리 할당이 갖는 2가지 문제

가상 메모리 : 윗 문제를 해결하는 운영체제의 메모리 관리 기술