컴퓨터 구조
가상 메모리와 물리 메모리, 그리고 페이징과 세그멘테이션
가상 메모리란 무엇인가?가상 메모리는 운영체제가 각 프로세스에 제공하는 독립적인 논리 주소 공간입니다. 프로그램은 자신만의 연속된 메모리 공간을 갖고 있는 것처럼 동작하지만, 실제로는 물리 메모리(RAM)에 존재하는 위치와 다를 수 있습니다.왜 가상 메모리가 필요한가?보안: 다른 프로세스의 메모리에 접근하지 못하게 막아줍니다.안정성: 잘못된 포인터 참조나 접근으로 인한 시스템 전체 오류를 방지합니다.메모리 확장: 실제 메모리보다 더 많은 메모리를 사용하는 것처럼 동작할 수 있습니다 (스왑 공간).편리한 메모리 관리: 코드, 힙, 스택 등을 분리해 관리하고, 동적으로 할당·해제할 수 있도록 합니다.물리 메모리란?물리 메모리는 컴퓨터에 실제로 장착된 RAM입니다. 이곳이야말로 CPU가 데이터를 읽고 쓰는 실..
컴퓨터 메모리 계층 구조 (Memory Hierarchy)
컴퓨터 메모리 계층 구조 (Memory Hierarchy)Level 0 - 레지스터 (Registers)위치: CPU 내부속도: 가장 빠름 (CPU 한 사이클 수준)크기: 매우 작음 (보통 수십~수백 개, 총 수 킬로바이트 수준)특징: 연산에 직접 사용되며, 가장 비용이 높고 가장 빠른 메모리구현: 플립플롭(Flip-Flop)으로 구성Level 1 - 캐시 메모리 (Cache)위치: CPU와 메인 메모리 사이속도: 레지스터 다음으로 빠름크기: 수 메가바이트 수준 (L1 특징: 자주 접근하는 명령어나 데이터를 저장하여 CPU 접근 속도 향상구현: 정적 램(SRAM) 사용 → 빠르지만 고가Level 2 - 주기억장치 (Main Memory, RAM)위치: CPU가 직접 접근 가능속도: 캐시보다 느림크기: 수..