가상 메모리 — 모두에게 16GB를 주는 거짓말

이상한 사실 하나. ps aux 를 쳐 보면 워커 프로세스마다 VIRT(가상 메모리)가 1GB씩 잡혀 있습니다. 워커가 3개면 3GB네요. 그런데 실제 메모리는 그렇게 안 씁니다.

그 이유가 가상 메모리입니다.

거짓말의 구조

모든 프로그램은 자기가 0번지부터 쭉 이어진 넓은 메모리를 혼자 쓴다고 믿습니다. 실제로는 그 주소들이 물리 메모리 여기저기에 흩어져 있어요.

이 번역을 해 주는 하드웨어가 MMU입니다. CPU 안에 들어 있어요.

페이지 — 4KB짜리 조각

주소 하나하나를 번역하면 표가 너무 커집니다. 그래서 4KB(4096바이트) 덩어리 단위로 번역해요. 이 덩어리를 페이지라고 합니다.

가상 메모리가 주는 것들

VIRT · RES · SHR 읽는 법 — 관리자의 필수 기술

top에서 이 세 칸의 뜻을 정확히 아는 게 메모리 문제 진단의 절반입니다.

• VIRT — 프로세스가 주장하는 주소 공간. 대부분 허풍이다. 무시해도 된다.
• RES(RSS) — 진짜 물리 메모리를 얼마나 잡고 있나. 이게 중요하다.
• SHR — 그중 다른 프로세스와 나눠 쓰는 부분(라이브러리 등)

페이지 폴트 — 항상 나쁜 건 아니다

번역표를 봤는데 "이 페이지는 아직 물리 메모리에 없다"고 나오면 페이지 폴트가 납니다. CPU가 잠깐 멈추고 커널이 나서서 페이지를 채워 넣어요. 두 종류가 있습니다.

• 마이너 폴트 — 페이지는 이미 메모리에 있는데 표만 안 이어져 있었다. 아주 빠르다(마이크로초). 프로그램 시작할 때 잔뜩 난다. 정상.
• 메이저 폴트 — 진짜로 디스크에서 읽어 와야 한다. 밀리초 단위로 멈춘다. 이게 많으면 비상이다.