가상 메모리 덕분에 다른 강력한 도구를 사용하는 것과 마찬기자로 컴퓨터가 보다 쉽게 크고 복잡한 어플리케이션을 처리하는 것이 가능해졌지만, 그만큼의 대가를 치뤄야만 합니다. 즉 가상 메모리를 사용하는 운영 체제는 가상 메모리를 지원하지 않는 운영 체제 보다 많은 작업을 실행해야 합니다. 따라서 어플리케이션이 100 퍼센트 메모리에 상주하는 가상 메모리를 사용하지 않는 운영 체제 보다 성능면에서 뒤떨어집니다.
그러나 성능이 뒤떨어진다고 해서 무조건 가상 메모리를 사용하지 않겠다는 것은 너무나 성급한 결정입니다. 가상 메모리를 사용하면서 얻는 혜택이 매우 대단하기 때문에 이러한 단점은 문제가 되지 않습니다. 또한 약간의 노력으로 좋은 성능을 내는 것도 가능합니다. 한가지 중요한 것은 가상 메모리 서브시스템이 바쁘게 사용됨으로서 어떠한 시스템 자원이 영향을 받는지 반드시 확인하셔야 합니다.
잠시 이 장에서 읽으신 내용을 염두하시고 페이지 폴트와 스와핑 작업이 과도하게 발생할 경우 어떠한 시스템 자원이 영향을 입을 것인지 생각해보십시오:
RAM — 사용 가능한 RAM 용량이 적다는 것을 알 수 있습니다 (그렇지 않으면 페이지 폴트나 스와핑이 발생할 이유가 없음)
디스크 — 디스크 공간에는 영향을 미치지 않을 수도 있지만, 빈번한 페이징과 스와핑 때문에 입/출력 대역폭에 영향을 미칩니다.
CPU — CPU는 메모리 관리를 지원하고 페이징과 스와핑에 필요한 입/출력 작업을 설정하기 위한 프로세싱 작업에 자원을 소모하게 됩니다.
이러한 작업 부하가 상호 관련되기 때문에 어떻게 자원 부족으로 인하여 심각한 성능 문제가 초래되는지 쉽게 알수 있습니다.
따라서 시스템 상에 RAM이 부족하거나, 페이지 폴트 작업이 빈번하게 발생하고 CPU 및 디스크 입/출력 작업을 수행하는데 시스템 한계에 다다르고 있다면 이러한 성능 문제가 쉽게 발생 가능합니다. 이러한 시점에서 눈에 뛰고 낮아진 성능을 보고 시스템은 스레싱(thrashing)하고 있다는 사실을 알 수 있습니다.
최상의 경우 적절히 설정된 시스템에서 가상 메모리로 인한 작업 부하는 그리 대단하지 않습니다:
RAM — 모든 작업 세트에 사용될 수 있으며 페이지 폴트[1]를 처리하는데 사용할 있는 충분한 RAM이 존재함.
디스크 — 페이지 폴트 활동이 최소한 발생하므로, 디스크 입/출력 대역폭에 미치는 영향도 최소화됩니다.
CPU — 대부분의 CPU 사이클은 운영 체제의 메모리 관리 코드를 실행하지 않고 대신 실제 어플리케이션을 실행하는데 사용됩니다.
이러한 관점에서 볼때 가상 메모리가 최대한 적게 사용될 경우 성능에 미치는 영향도 최소화된다는 것을 알수가 있습니다. 즉 훌륭한 가상 메모리 서브시스템 성능을 위해서 가장 중요한 요소는 충분한 RAM을 갖추는 것입니다.
다음으로 중요한 (그러나 비교적 중요도는 보다 낮은) 요소는 충분한 디스크 입출력 용량과 CPU 용량을 갖추는 것입니다. 그러나 이러한 자원은 페이지 폴트와 스와핑으로 인한 시스템 성능이 저하되는 것을 방지하는데 약간 도움이 되지만, 가상 메모리 서브시스템 성능에는 아무런 도움이 되지 않는다는 사실을 기억해주십시오 (물론 전반적인 시스템 성능을 증가시키는데는 중요한 역할을 합니다)
| [1] | 비교적 활발한 시스템은 새로 시작된 어플리케이션이 메모리에 올라오므로 항상 어느 정도의 페이지 폴트가 발생합니다. |