가상기억장치의 성능(Working Set/Thrashing/Locality)

워킹 셋(Working Set)

• 정의
  - 프로세스가 일정 시간 동안 자주 참조하는 페이지들의 집합
  - 시점 t에서 W(t, w)는 해당 프로세스가 t-w 시간부터 t까지 참조한 페이지들의 집합
  
  
• 특징
  - 데닝(Denning)이 제안
  - Locality의 특징을 이용
  - 워킹 셋은 시간에 따라 변함
  - 자주 참조되는 Working Set을 주 기억장치에 상주시킴으로써 Page Fault 및 Page Replacement 현상을 줄인다.

스래싱(Thrashing)

• 정의
  - 프로세스의 처리 시간 < 페이지 교체 시간으로 CPU 이용률이 저하되는 현상이다.
  - 다중프로그래밍, 가상 기억장치 사용하는 환경에서 하나의 프로세스 수행 과정 중 자주 Page Fault가 발생함으로 인해 나타나는 현상
  - 전체 시스템의 성능이 저하
  
  
• 방지 방법
  - 다중 프로그래밍의 정도를 적정 수준으로 유지
  "다중프로그래밍의 정도가 높아짐에 따라 CPU 이용률은 어느 특정 시점까지는 높아지지만 다중 프로그래밍의 정도가 더욱 커지면 스래싱이 나타나고, CPU 이용률이 급격히 감소"
  - CPU 이용률을 높인다.
  - Working Set 방법을 사용한다.

구역성(Locality)

• 정의
  - 프로세스가 실행되는 동안 일부 페이지만 집중적으로 참조하는 성질
  - Denning이 증명
  
  
• 시간 구역성
  - 최근에 참조된 기억 장소가 곧 다시 참조될 거야!
  - Loop, 서브루틴, Stack
  
  
• 공간 구역성
  - 하나의 기억 장소가 참조되면 이 기억장소 근처의 기억장소들이 계속 참조될 거야!
  - 배열순회, 순차적 코드 실행