2장. RHEL for Real Time의 메모리 관리

수요 페이징은 페이지 스와핑이 있는 페이징 시스템과 유사합니다. 시스템은 필요한 경우 또는 CPU 요구에 따라 보조 메모리에 저장된 페이지를 로드합니다. 프로그램에서 생성된 모든 메모리 주소는 프로세서의 주소 변환 메커니즘을 통과합니다. 그러면 주소가 프로세스별 가상 주소에서 실제 메모리 주소로 변환됩니다. 이를 가상 메모리라고 합니다. 변환 메커니즘의 두 가지 주요 구성 요소는 페이지 테이블 및 변환 조회 버퍼(TLB)입니다.

할당된 물리적 주소를 가진 페이지 테이블 항목을 상주 작업 세트라고 합니다. 운영 체제가 다른 프로세스의 메모리를 해제해야 하는 경우 상주 작업 집합에서 페이지를 스왑할 수 있습니다. 페이지를 스와핑할 때 해당 페이지 내의 가상 주소에 대한 참조로 페이지 폴트가 생성되고 페이지가 재할당됩니다.

시스템이 물리적 메모리에서 매우 낮으면 스왑 프로세스가 중단되기 시작하여 프로세스에서 페이지를 지속적으로 훔치고 프로세스를 완료할 수 없습니다. /proc/vmstat 파일에서 pgfault 값을 확인하여 가상 메모리 통계를 모니터링할 수 있습니다.

TLB는 참조의 지역성 원칙에 따라 작동합니다. 즉, 코드가 상당한 기간 동안 메모리의 한 영역에 남아 있으면 (예: 루프 또는 호출 관련 기능) TLB 참조는 주소 변환의 주요 메모리를 사용하지 않습니다. 이는 처리 시간을 크게 가속화할 수 있습니다.

결정적 및 빠른 코드를 작성할 때 참조의 현지성을 유지하는 함수를 사용합니다. 이는 재귀 대신 루프를 사용하는 것을 의미할 수 있습니다. 재귀를 피할 수 없는 경우 함수 끝에 재귀 호출을 배치합니다. 이를 tail-recursion이라고 하며, 이를 통해 비교적 작은 메모리 영역에서 코드가 작동하고 기본 메모리에서 테이블 번역을 호출하는 것을 방지할 수 있습니다.