메모리 관리

윈도우 NT의 메모리 관리 기법을 이해하기 위해서 먼저 윈도우 NT의 메모리 관리과정을 알아 보기로 하자. 메모리나 하드 디스크에 걸린 부하는 시스템 성능 모니터를 사용하면 알아낼 수 있다.

물리적 메모리

물리적 메모리는 실제 램을 말하는 것으로 운영 체제에서 지원하는 가상 메 모리와 상대적인 개념이다. 가상 메모리는 논리적인 메모리 공간으로 한 페 이지의 가상 메모리는 그 자체로 물리적 메모리와 관계를 맺고 있지 않다. 이 둘 사이의 매개는 운영체제가 담당하게 된다. 윈도우 NT 에서는 32비트 가상 메모리 주소를 사용하여 4GB 까지의 가상 메모리 주소를 관리한다. 물론 하드웨어적으로 실제 4GB의 메모리가 존재하지 않아도 된다.

페이지 오류

페이지 오류는 일반적으로 시스템이나 응용프로그램이 가상 메모리 공간을 참조하고 있으나 이 가상 메모리 공간이 실제 메모리에 정확히 매핑되지 않아서 일어나는 오류이다. 프로세서는 운영체제에게 페이지 오류가 난 상황을 전달하며 현재 응용프로그램 수행에 지장이 없도록 새로 페이지를 매핑하도록 요구한다. 운영체제는 현재 남아 있는 메모리 공간을 조사하여 가상 메모리의 페이지가 들어갈 만한 메모리를 만들게 되며 페이지 매핑에 필요한 공간이 남아 있지 않으면 운영 체제는 기존에 매핑되어 있던 페이지 영역을 회수하게 된다. 그리고 수정된 데이터들을 페이지 파일에 기록하게 된다. 이 과정을 페이지 기록이라고 한다. 따라서 페이지 오류가 발생한 다음 그 페이지에 해당하는 내용은 반드시 하드 디스크에서 읽어 와야 하며, 이렇게 페이지와 직접 읽고 쓰기를 거치는 과정을 페이지 입출력 과정이라고 한다.

트래싱

트래싱(Trashing)은 물리적 메모리 용량을 초과한 것을 뜻한다. 트래싱에 도달했을 경우에는 응용 프로그램 프로세스가 물리적 메모리와 가상 메모리 맵 사이에서 경쟁하게 된다. 시스템의 물리적 메모리가 현재 수행되고 있는 모든 일을 하기에 부족한 경우에는 물리적 메모리를 차지하기 위하여 시스템의 프로세스와 I/O 캐시 등이 모두 경쟁하게 된다. 이런 경우 페이지가 필요할 때마다 시스템의 일부에서는 기존 페이지 영역의 재회수가 일어나게 되며 이 때마다 페이지 입출력 과정을 거치게 된다. 페이지 파일의 액세스 비율은 메모리를 소비하는 프로그램이 경쟁하고 있는 비율과 동일하게 되며 트래싱이 시작되게 되면 시스템 자원을 엄청나게 소모해 버리기 때문에 시스템의 성능은 형편없이 떨어지게 된다.