주소공간 관련해서 질문 남겨봅니다.

1. x86의 경우 device 가 io bus 또는 memory bus 에 연결될 수 있다고 기억합니다. 디바이스가 io bus를 사용하는 경우에는 io address를 점유할테니 메모리하곤 연관이 없겠지만 memory bus를 사용하는 경우에는 memory address를 점유하게 됩니다. 그래서 32bit address 공간에 4GB 의 메모리를 연결한다 하더라도 실제 사용하는 메모리는 4GB 보다 작게 되는 것입니다.

x86 에서 32 bit 공간에서 4GB 이상을 사용하는 경우에도 4GB 이상의 메모리를 인식해서 사용할 수 있는 방법이 있다고 들었습니다. pae를 사용하는 것이죠. 하지만 그런 경우에는 64bit 버전읠 OS를 사용하라고 하는 것 같습니다.

2. 요새 대개의 CPU들은 MMU를 지원합니다(물론 소형 마이크로 컨트롤러들은 이런게 없겠지요). 이게 physical memory 공간을 logical memory 로 번역을 해줍니다. 아마 대부분의 경우에 일반 프로그래머가 physical memory를 고민해야할 필요는 없겠지요. (님이 사용하는 선형 주소 공간이라고 하는게 바로 물리 메모리 공간을 말하는 것 같네요.)

그렇게 해서 32bit linux에서 모든 프로세스는 4GB의 논리적 메모리 공간을 할당받게 됩니다. 그리고 커널에서 프로세스가 실제로 필요한 만큼의 메모리를 매핑해주게 됩니다.

물리 메모리가 1GB인 경우에도 실행중인 4개의 프로세스가 있다면 각각의 프로세스는 4GB 크기의 논리 메모리를 갖게 됩니다(memory bus가 32 bit 일 때).

kernel : 2MB
process 1 - 실제 사용 메모리 : 48 MB
process 2 - 실제 사용 메모리 : 128 MB
process 3 - 실제 사용 메모리 : 1MB
process 4 - 실제 사용 메모리 : 256 MB

예를 들면 이렇게 되는 것입니다. 매핑하는 페이지 크기가 4KB 라면...

책을 찾아서 한 번 그려보세요.

그리고 사용 메모리가 물리 메모리를 넘어선다 하더라도 요즘의 OS들은 대개 swap memory를 가지고 있지요.