가상 메모리는 컴퓨터 시스템의 보조 메모리 저장 공간(예:하드 디스크 또는 솔리드 스테이트 드라이브)의 영역으로,시스템의 램 또는 기본 메모리의 일부인 것처럼 작동합니다.

이상적으로,응용 프로그램을 실행하는 데 필요한 데이터는 램에 저장됩니다. 그러나 큰 응용 프로그램이 실행 중이거나 많은 응용 프로그램이 한 번에 실행 중일 때 시스템의 램이 가득 차게 될 수 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 적극적으로 사용되지 않는 램에 저장된 일부 데이터를 일시적으로 가상 메모리(하드 드라이브 또는 기타 저장 장치에 물리적으로 위치)로 이동할 수 있습니다. 그러면 시스템이 즉시 액세스해야 하는 데이터를 수용하는 데 사용할 수 있습니다.

램과 가상 메모리가 필요하지 않을 때 데이터를 교환하고 필요할 때 가상 메모리에서 램으로 되돌려 놓으면 시스템은 필요한 것보다 훨씬 적은 물리적 램으로 원활하게 작동 할 수 있습니다.

가상 메모리를 사용하면 시스템에서 더 큰 응용 프로그램을 실행하거나 더 많은 응용 프로그램을 동시에 실행할 수 있습니다. 특히,시스템은 총 램 리소스가 물리적 램의 양과 가상 램의 양과 같은 것처럼 작동 할 수 있습니다.

가상 메모리가 필요한 이유는 무엇입니까?

가상 메모리는 실제 램이 매우 비쌌을 때 개발되었으며 램은 하드 디스크 및 솔리드 스테이트 드라이브와 같은 저장 매체보다 기가 바이트 당 더 비쌉니다. 이러한 이유로 컴퓨터 시스템에 더 많은 램을 장착하는 것보다 물리적 램과 가상 메모리의 조합을 사용하는 것이 훨씬 비용이 적게 듭니다.

가상 메모리 사용(또는 가상 메모리 증가)에는 추가 비용이 없기 때문에(기존 저장 공간을 사용하기 때문에)컴퓨터에서 시스템에서 물리적으로 사용할 수있는 것보다 더 많은 메모리를 사용할 수있는 방법을 제공합니다.

가상 메모리 사용에 대한 또 다른 핵심 동인은 모든 컴퓨터 시스템에 설치할 수 있는 물리적 램의 양에 대한 제한(하드웨어 및 소프트웨어에 의해 결정됨)이 있다는 것입니다. 가상 메모리를 사용하면 시스템이 이러한 물리적 램 한계를 넘어 계속 작동 할 수 있습니다.

가상 메모리 대 실제 메모리

램은 가상 메모리보다 비용이 많이 들기 때문에 컴퓨터에는 가능한 한 적은 램과 많은 가상 메모리가 장착되어야 합니다.

그러나 실제로 가상 메모리의 특성은 실제 메모리의 특성과 다릅니다. 가상 메모리와 실제 메모리의 주요 차이점은 램이 가상 메모리보다 훨씬 빠르다는 것입니다.

따라서 2 기가 바이트의 물리적 램과 2 기가 바이트의 가상 메모리를 가진 시스템은 4 기가 바이트의 물리적 램을 가진 유사한 시스템과 동일한 성능을 제공하지 않습니다. 이유를 이해하려면 가상 메모리가 어떻게 작동하는지 이해해야합니다.

가상 메모리는 어떻게 작동합니까?

응용 프로그램(운영 체제 포함)이 실행 중일 때 프로그램 스레드 및 기타 데이터의 위치를 가상 주소에 저장하는 반면 데이터는 실제로 실제 주소에 저장됩니다. 나중에 그 램 공간이 다른 프로세스에 의해 더 긴급하게 필요한 경우,데이터는 램에서 가상 메모리로 교환 될 수 있습니다.

실제 메모리와 가상 메모리 간에 교환될 때 이 모든 데이터를 추적하는 책임은 컴퓨터의 메모리 관리자에게 있습니다. 메모리 관리자는 운영 체제 및 응용 프로그램에서 사용하는 가상 주소를 데이터가 실제로 저장된 실제 주소에 매핑하는 테이블을 유지 관리합니다. 램과 가상 메모리 간에 데이터가 교환되면 테이블이 업데이트되어 지정된 가상 주소가 항상 올바른 물리적 위치를 가리킵니다.

컴퓨터는 가상 메모리가 아닌 램에 저장된 데이터를 스레드만 실행하고 조작할 수 있습니다. 그리고 필요한 데이터를 램으로 교환하는 데는 무시할 수 없는 시간이 걸립니다. 따라서 가상 메모리를 사용하면 성능이 저하됩니다.

다른 방법으로 말하면,4 기가 바이트 램을 가진 시스템은 일반적으로 스와핑으로 인한 성능 저하로 인해 2 기가 바이트 램과 2 기가 바이트 가상 메모리를 가진 시스템보다 더 높은 성능을 제공 할 것이며,그 이유로 가상 메모리가 램보다 느린다고한다.

가상 메모리의 잠재적 문제점 중 하나는 가상 메모리의 양에 비해 램의 양이 너무 적으면 시스템이 중앙 처리 장치 리소스의 상당 부분을 데이터를 앞뒤로 교환하는 데 소비하게 될 수 있다는 것입니다. 한편,유용한 작업의 성능은 거의 중단–탈곡으로 알려진 프로세스에 갈기.

탈곡을 방지하려면 일반적으로 동시에 실행되는 응용 프로그램의 수를 줄이거 나 시스템에서 램의 양을 늘려야합니다.

대부분의 윈도우 버전과 같은 운영 체제는 일반적으로 사용자가 실제 램의 1.5 배 이상으로 가상 메모리를 늘리지 않도록 권장합니다. 따라서 4 기가 바이트 램을 가진 시스템에는 6 기가 바이트 이상의 가상 메모리가 있어야합니다.

실제 메모리와 가상 메모리 간의 교환으로 인한 성능 저하를 최소화하기 위해 시스템에 연결된 가장 빠른 저장 장치를 사용하여 가상 메모리를 호스팅하고 자체 파티션에서 가상 메모리 저장 영역을 찾는 것이 가장 좋습니다.

가상 메모리는 컴퓨터의 주 메모리와 함께 작동하여 더 빠르고 유동적인 작업을 가능하게 할 수 있습니다.

시스템에서 가상 메모리를 늘리는 방법

대부분의 운영 체제에서는 사용자가 구성 페이지에서 가상 메모리를 늘릴 수 있습니다.

• 윈도우에서,사용자는 또한 시스템이 동적으로 제공되는 가상 메모리의 양을 관리하도록 허용할 수 있다.

• 마찬가지로 맥 운영 체제에서 사용자는 환경 설정 패널을 사용하여 가상 메모리를 할당 할 수 있습니다.

가상 메모리 유형: 페이징 및 세분화

가상 메모리는 시스템의 운영 체제에서 여러 가지 방법으로 관리 할 수 있으며 가장 일반적인 두 가지 방법은 페이징 및 세분화입니다.

가상 메모리 페이징

페이징을 사용하는 시스템에서 램은 페이지라고 하는 여러 블록으로 나뉩니다. 그런 다음 프로세스에는 메모리 요구 사항을 충족할 수 있는 충분한 페이지가 할당됩니다. 즉,프로세스가 정확히 전체 페이지 수를 요구하는 비정상적인 경우를 제외하고는 항상 소량의 메모리가 낭비됩니다.

정상적인 작업 과정에서 페이지(즉,크기가 4 천개 인 메모리 블록)가 램과 페이지 파일 사이에서 교환되며,이는 가상 메모리를 나타냅니다.

가상 메모리 세분화

세분화는 메모리 관리에 대한 대안적인 접근 방식이며,여기서 고정된 크기의 페이지 대신 프로세스에는 요구 사항을 정확히 충족시키기 위해 길이가 다른 세그먼트가 할당됩니다. 즉,페이징된 시스템과 달리 세그먼트에서 메모리가 낭비되지 않습니다.

또한 세그멘테이션을 사용하면 응용 프로그램을 논리적으로 독립적 인 주소 공간으로 분할 할 수 있으므로 쉽게 공유 할 수 있고 더 안전 할 수 있습니다.

그러나 분할 문제는 각 세그먼트의 길이가 다르기 때문에 메모리”조각화”로 이어질 수 있다는 것입니다.”이것은 세그먼트가 할당되고 할당 해제됨에 따라 너무 작아서 유용 할 수없는 작은 메모리 청크가 흩어져있을 수 있음을 의미합니다.

이러한 작은 청크가 쌓이면 유용한 크기의 세그먼트가 점점 더 적게 할당 될 수 있습니다. 그리고 운영 체제가 이러한 작은 세그먼트를 사용하기 시작하면 추적 할 수있는 엄청난 숫자가 있으며 각 프로세스는 비효율적이며 성능을 저하시킬 수있는 다양한 세그먼트를 사용해야합니다.

가상 메모리의 장점과 단점

현재 램은 가상 메모리가 처음 개발되었을 때의 비용에 비해 상대적으로 저렴하지만 여전히 매우 유용하며 많은 컴퓨터 시스템에서 여전히 사용되고 있습니다. 가상 메모리의 핵심 문제는 성능과 관련이 있습니다.

가상 메모리의 장점

• 더 많은 응용 프로그램을 동시에 실행할 수 있습니다.

• 더 큰 응용 프로그램을 실행하기에 충분한 물리적 램이없는 시스템에서 실행할 수 있습니다.

• 더 많은 램을 구입하는 것보다 비용이 적게 드는 메모리를 늘릴 수있는 방법을 제공합니다.

• 하드웨어 및 운영 체제에서 지원할 수 있는 최대 램 양을 가진 시스템에서 메모리를 늘릴 수 있는 방법을 제공합니다.

가상 메모리의 단점

• 는 램과 동일한 성능을 제공하지 않습니다.

• 시스템의 전반적인 성능에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.

• 그렇지 않으면 장기 데이터 저장에 사용할 수있는 저장 공간을 차지합니다.