리눅스 커널 내부구조
Chapter 4. 메모리 관리!
1. 메모리 구조
(1) Virtual memory (가상 메모리):!
가상 메모리는 실제 시스템에 존재하는 물리 메모리의 크기와 관계없이 가상적인 주소 공간을 사용자 태스크
에게 제공한다. (32bit의 경우 2의 32승이 최대 크기이기 때문에 4GB) -> 가상적으로 줄거라면 기왕이면 넓
은 공간을 주는 것이 좋기 때문. 한가지 주의할 점은 물리적으로 4GB의 메모리를 모두 제공하는 것은 아니라
는 것이다. !
결국 가상 메모리는 사용자에게 개념적으로 큰 공간을 제공함과 동시에 물리 메모리는 필요한 만큼의 메모리
만 사용되므로 가능한 많은 태스크가 동시에 수행될 수 있다는 장점을 제공한다.!
가상 메모리의 주요한 기능은 다음 3가지로 요약할 수 있다.
•주 기억장치의 효율적 관리 : 주 기억장치를 하드디스크에 대한 캐시로 설정하여, 당장 사용하는 영역
만 유지하고 쓰지 않는 데이터는 하드디스크로 옮긴 뒤, 필요할 때만 램에 데이터를 불러와 올리고 다
시 사용하지 않으면 하드디스크로 내림으로써 램을 효과적으로 관리한다.!
•메모리 관리의 단순화 : 각 프로세스 마다 가상메모리의 통일된 주소 공간을 배정할 수 있으므로 메모
리 관리가 단순해진다.!
•메모리 용량 및 안정성 보장 : 한정된 공간의 램이 아닌 거의 무한한 가상메모리 공간을 배정함으로써
프로세스들끼리 메모리 침범이 일어날 여지를 크게 줄인다.
(2) 물리 메모리
- SMP (symmetric multiprocessing)
두 개 또는 그 이상의 프로세서가 한 개의 공유된 메모리를 사용하는 다중 프로세서 컴퓨터 아키텍처이다. 현
재 사용되는 대부분의 다중 프로세서 시스템은 SMP 아키텍처를 따르고 있다. UMA(Unified Memory
Access)라고도 불린다.
- NUMA(Non-Uniform Memory Access)
메모리에 접근하는 시간이 CPU와 메모리의 상대적인 위치에 따라 달라지는 컴퓨터 메모리 설계 방법. 각
CPU는 메모리의 일부를 자신의 지역 메모리(Local Memory)로 가지고 있으며 이 지역 메모리에 접근하는
속도는 원격 메모리(Remote Memory)에 접근하는 속도보다 훨씬 빠르다.
간단히 예를 들어 시스템에 CPU 소켓이 네 개 있고, 512GB의 메모리가 설치되어 있다면 물리 주소
0~128G-1번지까지의 메모리는 0번 소켓의, 128G~256G-1번지까지의 메모리는 1번 소켓의 지역 메모리
가 되는 방식. 각 소켓에서 지역 메모리에 접근할 때에는 원격 메모리에 접근할 때보다 훨씬 빠르게 데이터를
읽고 쓸 수 있다. 하나의 CPU 소켓에 코어 여러개가 들어가 있을 수 있기에 같은 지역 메모리를 사용하는
CPU 코어들을 묶어서 하나의 NUMA 노드로 친다. 8코어 4소켓 CPU라면 (하이퍼스레딩을 가정하지 않을
때에) 0~7번 코어는 NUMA 노드 0번, 8~15번 코어는 NUMA 노드 1번과 같은 방식.
