[OS] 페이지 테이블 용량 32 CPU, 2GB, 4KB

페이지 테이블 용량 32 CPU, 2GB, 4KB라면 추가로 얼마나 들어갈 수 있을지?

 

페이지 테이블 용량을 계산할 때, 시스템의 메모리 크기, 페이지 크기, 그리고 CPU가 처리할 수 있는 최대 주소 공간을 고려해야 합니다. 질문에서는 32 CPU, 2GB 메모리, 4KB 페이지 크기를 기준으로 페이지 테이블 크기를 계산하고자 하시네요.

계산 과정을 단계별로 설명드리겠습니다:

1. 페이지 크기: 페이지 크기는 4KB(= 2¹² bytes)입니다.
2. 메모리 크기: 메모리 크기는 2GB(= 2³¹ bytes)입니다.
3. CPU와 주소 공간: 32 CPU 코어는 동시에 처리할 수 있는 다중 쓰레드를 의미할 수 있지만, 페이지 테이블 계산과 직접적인 관련이 없습니다. 여기서는 주소 공간만 고려합니다.

계산 과정

1. 페이지의 개수:
   • 전체 메모리 크기를 페이지 크기로 나누면, 페이지 수를 계산할 수 있습니다.
   • 2GB 메모리 = 231 bytes2^{31} \text{ bytes}231 bytes
   • 4KB 페이지 = 212 bytes2^{12} \text{ bytes}212 bytes
   • 페이지 수 = 231212=219 페이지 \frac{2^{31}}{2^{12}} = 2^{19} \text{ 페이지}212231​=219 페이지
   • 따라서, 총 페이지 수는 219=524,2882^{19} = 524,288219=524,288 페이지입니다.
   
2. 페이지 테이블의 크기:
   • 일반적으로 페이지 테이블의 엔트리는 각 페이지에 대한 메타데이터(프레임 번호, 제어 비트 등)를 저장하는 데 사용됩니다.
   • 보통 페이지 테이블 엔트리의 크기는 4 bytes 또는 8 bytes입니다. 여기서는 4 bytes로 가정하겠습니다.
   • 페이지 테이블의 총 크기 = 페이지 수 × 엔트리 크기
   • 524,288 페이지×4 bytes=2,097,152 bytes=2 MB 524,288 \text{ 페이지} \times 4 \text{ bytes} = 2,097,152 \text{ bytes} = 2 \text{ MB}524,288 페이지×4 bytes=2,097,152 bytes=2 MB

 

따라서,  2GB 메모리와 4KB 페이지 크기를 사용하는 시스템에서

페이지 테이블은 약 2MB 정도의 용량을 차지하게 됩니다.

 

추가 메모리를 사용하려면 페이지 테이블 크기도 비례해서 증가하게 됩니다.