Paging vs Segmentation – 메모리 관리 기법 완전 비교

운영체제는 한정된 메모리를 효율적으로 관리하기 위해 다양한 기법을 사용한다.
그중 가장 대표적인 방식이 바로 **Paging(페이징)**과 **Segmentation(세그멘테이션)**이다.
이 두 개념은 정보처리기사, NCS 필기, IT 면접에서도 자주 등장한다.

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✅ Paging이란?

Paging은 메모리를 **고정된 크기의 페이지(Page)**로 나누는 방식이다.
프로세스의 논리 주소 공간도 동일한 크기의 페이지로 나뉘며,
물리 메모리는 프레임(Frame)이라는 동일한 크기의 블록으로 구성된다.

📌 주요 특징

• 고정 크기 블록 단위로 분할
• 논리 주소 → 물리 주소 변환 시 페이지 테이블 사용
• 외부 단편화 없음 (단, 내부 단편화 존재 가능)
• 주소 계산이 단순하고 빠름

📚 예시

사용자의 프로그램이 16KB고, 페이지 크기가 4KB일 경우 → 4개의 페이지로 나뉨.
이 페이지들은 물리 메모리의 빈 프레임에 할당된다.

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✅ Segmentation이란?

Segmentation은 메모리를 **논리적인 단위(세그먼트)**로 나누는 방식이다.
예를 들어, 코드 영역, 데이터 영역, 스택 영역 등으로 구분할 수 있다.
세그먼트마다 크기가 다르고, 독립적으로 관리된다.

📌 주요 특징

• 가변 크기 논리 단위로 분할
• 세그먼트 테이블 사용
• 외부 단편화 발생 가능
• 사용자 입장에서 직관적이고 논리적

📚 예시

한 프로그램이 코드 8KB, 데이터 12KB, 스택 4KB로 구성되어 있다면
각각 별도 세그먼트로 나뉘어 저장된다.

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✅ 비교 요약표

항목	Paging	Segmentation
분할 단위	고정 크기 (페이지)	가변 크기 (논리 단위)
주소 변환 방식	페이지 테이블	세그먼트 테이블
단편화	내부 단편화 가능, 외부는 없음	외부 단편화 발생 가능
사용자 인식	시스템 중심	사용자 중심, 논리적 구조
예시	프로그램을 동일 크기 블록으로 나눔	프로그램을 코드, 데이터 등으로 나눔

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✅ 실생활 비유

• Paging: 일정한 크기의 상자에 물건을 잘라 담는 느낌.
  공간은 잘 맞지만, 남는 공간(내부 단편화)은 생길 수 있다.
• Segmentation: 물건 종류별로 분리해서 상자에 넣는 느낌.
  더 직관적이지만, 빈틈(외부 단편화)이 많이 생길 수 있다.

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✅ 결론

Paging과 Segmentation은 모두 메모리 관리 기법이지만,
주소를 나누는 방식과 구조적 개념에서 명확한 차이를 가진다.
Paging은 효율성 중심, Segmentation은 논리 구조 중심이다.
운영체제를 제대로 이해하려면 이 차이를 정확히 구분할 수 있어야 한다.

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