메모리의 낭비를 없애는 방법, 메모리 절약(동적적재, 동적연결, 스와핑)

개인공부 후 자료를 남기기 위한 목적임으로 내용 상에 오류가 있을 수 있습니다.
경성대학교 양희재 교수님 수업 영상을 듣고 정리하였습니다.

메모리 낭비방지

• Dynamic Loading
• Dynamic Linking
• Swapping

동적적재(Dynamic Loading)

loading: 어플리케이션(만들어진 실행파일)을 메인메모리로 올리는 것(적재하는 것)
프로그램 실행에 반드시 필요한 루틴/데이터만 적재

• 모든 루틴(routine, 함수, 프로시저)이 다 사용되는 것은 아니다(ex.오류처리)
• 모든 데이터(data)가 다 사용되는 것은 아니다(ex.배열)
• 자바: 모든 클래스가 다 사용되는 것은 아니다.
• 실행 시 필요하면 그때 해당 부분을 메모리에 올린다 cf. <->정적적재(static loading)

동적연결(Dynamic Linking)

여러 프로그램에 공통 사용되는 라이브러리(네트워크 관련된 라이브러리(ftp, 이메일..), printf.o 기계어코드 등..)

• 공통 라이브러리 루틴(library routine)을 메모리에 중복으로 올리는 것은 낭비
• 라이브러리 루틴 연결을 실행 시까지 미룬다
• 오직 하나의 라이브러리 루틴만 메모리에 적재되고 다른 애플리케이션 실행 시 이 루틴과 연결(link)된다. cf. <->정적연결(static linking)
• 공유 라이브러리(shared library, .so) - linux 또는,
• 동적 연결 라이브러리(Dynamic Linking Library, dll) - Windows

즉, 원래는 실행파일(exe file)을 만들기 전에 링크가 되는데(=정적연결), 링크를 미룬다. 일단 로드된 다음에(p1, p2가 메모리에 올라온 다음에) 링크를 한다.
p1과 p2 둘다 공통적으로 코드 내에 printf를 가지고 있다고 한다면, p1을 실행하려할 때 하드디스크에서 printf를 메인메모리에 가져온다. printf가 메모리에 올라오면 p1과 p2가 실행될때 그때그때 메인메모리에 있는 printf를 링크를 하여 사용한다.

Swapping

메모리에 적재되어 있으나 현재 사용되지 않고 있는 프로세스 이미지를 하드디스크의 특정부분으로 몰아냄
(컴퓨터 한참 사용하다가 중단하는 경우, 그때에도 내 프로그램은 여전히 메모리에 남아있는데 이 부분도 낭비이다.)

• 메모리 활용도를 높이기 위해 Backing store(swap device, 하드디스크의 일부) 로 몰아내기
• swap-out(몰아내기) vs swap-in(가져오기)
• Relocation register 사용으로 적재 위치는 무관
• 프로세스 크기가 크면 backing store 입출력에 따른 부담이 크다.