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윈도8 계열의 향상된 메모리 관리기법에 대해서 알아보자 + α

인텔강경파2014-07-10목록으로 건너뛰기

<p><span style="font-size: 18px;"><strong>참고글</strong></span><br><strong>메모리 사용량이 크게 개선된 8.1 Update에 대해서 알아보자</strong><br><a href="3452464207"><font color="#888888"><a href="http://www.ilbe.com/3452464207" target="_blank">http://www.ilbe.com/3452464207</a></font></a> 본문<br><a href="3623366180"><font color="#888888"><a href="http://www.ilbe.com/3623366180" target="_blank">http://www.ilbe.com/3623366180</a></font></a> 보충 : 5년정도 된 구형컴퓨터에 Windows 8.1 Update를 설치해봤다</p><p><br></p><p><span style="font-size: 18px;"><strong>알아두면 좋은 글</strong></span><br><strong>따끈따끈한 최신 운영체제를 써야하는 이유를 알아보자</strong><br><a href="2625154624"><font color="#888888"><a href="http://www.ilbe.com/2625154624" target="_blank">http://www.ilbe.com/2625154624</a></font></a> 본문<br><a href="2626718164"><font color="#888888"><a href="http://www.ilbe.com/2626718164" target="_blank">http://www.ilbe.com/2626718164</a></font></a> 보충 : 구형과 신형 운영체제, 윈도 업데이트와 성능에 관하여<br><a href="2748863206"><font color="#888888"><a href="http://www.ilbe.com/2748863206" target="_blank">http://www.ilbe.com/2748863206</a></font></a> 보충 : Disk I/O Speed로 알아보는 역대 윈도의 입출력 성능 (NT6.0~6.3)</p><p><br></p><p><a class="highslide highslide-move" href="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/87edcc00260b75a4204a7c570b6da093.jpg" rel="highslide"><img width="655" height="476" alt="ram.jpg" class="-lazy-image" src="/img/transparent.gif" data="https://ncache.ilbe.com/files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/87edcc00260b75a4204a7c570b6da093.jpg"></a><br></p><p><br></p><p>닉값하는중이다. 이번에 설명할 원리의 실질적 효과에 대해서는 참고글에서 충분히 설명해뒀으니 그걸보면 되겠고 여기서는 원리설명만 한다.<br>이 원리들은 윈도8 계열 전부에서 지원하는 기능이고, 윈도8.1에서는 메모리 반환속도를 비롯해서 전반적인 수준이 더 향상됐다고 보면 된다.<br>메모리에 포커스를 맞추면서 그에 연관된 몇가지 개선사항에 대해서 알아보도록 하자.</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><span style="font-size: 18px;"><strong>1. 메모리 관리자 : 메모리 내용분석을 통한 효율적인 재분배</strong></span><br>프로그램을 실행하면 프로그램은 자기한테 필요한 메모리를 OS에게 할당해달라고 요청한다. 그러면 OS는 메모리의 일정부분을 그 프로그램에게 할당해준다.<br>프로그램은 자신의 코드가 메모리에 복사될만한 칼같은 정확한 용량이 아니라 나중에 사용할 어느정도의 예비 여유공간도 포함해서 요청을 하게되는데<br>이것은 프로그램의 구동속도를 높이기위한 당연한 기법이지만 메모리의 낭비가 발생하게 된다. 여유롭게 할당받은 메모리중 상당부분이 그냥 놀게되는 것이다.<br>멀티태스킹을 하면서 서로 다른 프로그램들을 동시에 켜놓고 사용할텐데 그러면서 이러한 현상이 누적된다. 그리고 기존의 윈도는 이것을 그냥 방치했다.</p><p><br></p><p>하지만 윈도8부터는 메모리 관리자 수준에서 트릭을 사용한다. 프로그램 레벨에서의 차이점은 없고 이전과 동일하게 메모리를 요청하고 할당받아서 사용하는데<br>이때 할당받은 메모리를 메모리 관리자가 분석을 통해서, 프로그램이 실제적인 점유는 하지않고 놔두고 있다면 다시 회수해서 여유공간으로 편입시켜 두는것이다.<br>프로그램에서 이것을 감지할수는 없고 이전과 똑같이 동작하다가 메모리를 사용하려하면 메모리 관리자가 아무일도 없었던것처럼 유동적으로 다시 할당해준다.<br><strong>성능하락이 있을것 같지만 '따끈따끈한 최신 운영체제를 써야하는 이유를 알아보자'를 보면 알겠지만 그런거 없고, 이것으로 수백MB를 절약할 수 있다.</strong></p><p><strong><br></strong></p><p><strong><br></strong></p><p><br></p><p><span style="font-size: 18px;"><strong>2. 메모리 관리자 : 메모리할당 등급제 도입</strong></span><br><strong>설명에 앞서, 컴퓨터활용 가정을 해보자.</strong><br>3D랜더링을 돌리는 중인데 백그라운드로 안티바이러스(백신)의 실시간감시가 켜져있고 웹하드에서 파일을 다운받으면서 동영상 플레이어로 UHD영상도 틀어놨다.</p><p><br></p><p><strong>이전버전 메모리 관리자의 작업방식을 살펴보자.</strong><br>메모리 관리자는 모든 작업에 대해 동일한 등급으로 메모리를 할당해준다. 3D랜더링도, 실시간감시도, 웹하드 다운로더도, 동영상 플레이어도 전부 똑같다.<br>이 와중에 3D랜더링 프로그램이 추가메모리를 갑자기 요청했는데 시스템 메모리가 부족하다 치자. 그러면 메모리 관리자는 메모리를 요청한 프로그램만 제외하고<br>나머지 모든 프로그램에 대해서 할당메모리를 삭감시키고 pagefile.sys(페이지파일)의 사용을 늘린다. 이렇게 만든 메모리 여유분을 요청한 프로그램에게 할당한다.<br>페이지파일의 개입으로 하드입출력이 늘어날거고 플레이어의 재생도 차질을 빚을 것이다. 실시간감시와 다운로더도 약간의 영향은 받겠지만 눈에 띄지는 않겠지.</p><p><br></p><p><strong>윈도8 계열 메모리 관리자의 작업방식을 살펴보자.</strong><br>메모리 관리자는 모든 할당요청에 대하여 '낮은순위'로 메모리를 할당해준다. 그리고 프로그램이 메모리를 지속적으로 사용하면 등급을 '보통순위'로 높여준다.<br>3D랜더링은 CPU와 메모리를 굉장히 갈구겠지. 그러면 할당받은 메모리는 등급이 '보통순위'로 상승할 것이다. 플레이어도 메모리를 자주 쓴다면 순위가 높아진다.<br>실시간감시는 다운받는 파일을 스캔할텐데, 메모리를 요청해서 일회성으로 사용하고 다시 쓰지는 않을거다. 마찬가지로 다운로더도 디스크에 주기적으로 접근할뿐<br>메모리를 자꾸 쓰지는 않을거다. 이처럼 사용량이 적으니 이런저런 이유로 공백메모리가 즉시 회수되지 못하더라도 메모리의 등급은 '낮은순위'를 벗어나지 못한다.</p><p><br></p><p>이 와중에 3D랜더링 프로그램이 추가메모리를 갑자기 요청했는데 시스템 메모리가 부족하다 치자. 메모리 관리자는 먼저 '낮은순위'등급의 메모리를 회수한다.<br>그리고 그것을 추가요청한 프로그램에게 할당해준다. 즉, 순간적으로 메모리가 삭감되도 진행에 차질이 없는 작업들을 선별해서 메모리관리에 차별을 두는것이다.<br>플레이어는 메모리를 뺏기지 않아서 재생이 원활할테고, 실시간감시와 다운로더는 일시적으로 메모리를 삭감당해도 작업수준이 미미해서 별 차이는 없을것이며,<br>3D랜더링 프로그램은 요청대로 메모리를 받아서 사용할 것이다. 따라서, 페이지파일의 개입을 최대한 줄여주며 시스템 반응속도가 이전보다 나아지는 효과가 있다.</p><p><br><strong>물론 메모리가 아주 부족한 상황이라면 이전버전의 윈도처럼 공격적인 메모리 확보작업을 진행할 수밖에 없다. 이것은 메모리의 점유율 절감 보다는</strong></p><p><strong>효율적인 자원활용과 등급적용으로 작업수준의 정도를 메모리 관리자가 인지해서 능동적으로 대처하며 시스템 반응속도를 올려준다고 이해하면 된다.</strong></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><span style="font-size: 18px;"><strong>3. 서비스 관리자 : 서비스의 능동적인 개입</strong></span><br>운영체제는 '체제'를 운용하고 유지하기 위한 이런저런 서비스들을 가지고있다. 그리고 기존의 윈도는 서비스 항목 중 필수요소들은 항상 실행상태로 있어야 했다.<br>물론 윈도8 계열도 예외는 아니라서 필수서비스는 항상 켜져있어야 한다. 하지만 그중에서도 일부 항목들은 할일이 끝나면 별 필요가 없는 것들도 분명히 있다.<br>그래서 완전히 새로운 능동적인 개입방식을 적용했는데 그것이 '트리거모드'라는 것이다. 어떤 서비스가 필요없어지면 그것을 자동으로 실행을 중단시키는 거다.</p><p><br></p><p>이것은 하드웨어나 소프트웨어적인 시스템의 상황에 따라 유동적으로 달라지는거라 좋아지는 수치정도가 딱 찝어서 얼마라고 말할수는 없다. 다만 확실한 것은<br>이 방식을 적용하면 서비스를 다 켜두고 있는것에 비해 나빠지는건 없고, 정도의 차이는 있지만 여건에 따라 시스템의 여유리소스가 유동적으로 확보된다는 것이다.<br>비스타부터 8.1까지 직접 살펴보자. <strong><span style="color: rgb(255, 0, 0);">[참고]</span> 전부 VMware에서 구동했으며 부팅직후에 캡쳐했고 서비스갯수에는 VMTool용 서비스가 한개 포함되어 있다.</strong></p><p><strong><br></strong></p><p><strong>Windows Vista SP2 / 6.0.6002.18005</strong></p><p><strong></strong><a class="highslide highslide-move" href="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/144e7776e25ba47b1c6ff980eb24315e.png" rel="highslide"><img width="900" height="1657" alt="v.png" class="-lazy-image" src="/img/transparent.gif" data="https://ncache.ilbe.com/files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/144e7776e25ba47b1c6ff980eb24315e.png"></a><br>서비스 수가 70개에 육박한다. 이래서 메모리를 많이 먹을수밖에 없었다.</p><p><br></p><p><strong>Windows 7 SP1 / 6.1.7601.17514</strong></p><p><strong></strong><a class="highslide highslide-move" href="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/11e4b63207568478a07a090f3166a5a1.png" rel="highslide"><img width="900" height="1628" alt="7.png" class="-lazy-image" src="/img/transparent.gif" data="https://ncache.ilbe.com/files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/11e4b63207568478a07a090f3166a5a1.png"></a><br>최적화를 통해 60개 수준까지 줄였다.<br>비스타와 비교시 상당히 가벼워졌지만 온갖 서비스가 동시에 실행중이라는 근본적인 문제는 그대로다.</p><p><br></p><p><strong>Windows 8 / 6.2.9200.16384</strong></p><p><strong></strong><a class="highslide highslide-move" href="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/7845455845b7a06895eb2d14f31d4a8a.png" rel="highslide"><img width="900" height="1628" alt="80.png" class="-lazy-image" src="/img/transparent.gif" data="https://ncache.ilbe.com/files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/7845455845b7a06895eb2d14f31d4a8a.png"></a><br>데스크탑과 메트로라는 독립된 레이어가 공존하면서 두 환경을 관리하는 서비스가 생기면서 서비스 수가 오히려 늘어났다.<br><strong>'트리거 시작'이라는 문구가 생겼다.</strong> 저렇게 설정된 서비스는 요청이 있을때만 실행되고 역할이 끝나면 자동으로 종료된다.<br>가변적인 서비스 개입덕분에 윈도7보다 서비스 수는 늘었지만 무거워지지는 않았다.</p><p><br></p><p><strong>Windows 8.1 Update / 6.3.9600.17031</strong></p><p><strong></strong><a class="highslide highslide-move" href="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/830012b5df5eda897edbe64c9de8c85f.png" rel="highslide"><img width="900" height="1628" alt="81.png" class="-lazy-image" src="/img/transparent.gif" data="https://ncache.ilbe.com/files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/830012b5df5eda897edbe64c9de8c85f.png"></a><br>메트로의 기능적 확장에 의해 이를 관리해주는 서비스가 추가되고</p><p>Windows Defender가 완전히 서비스 실행방식으로 변경되면서 수가 더 늘어났다.<br>오히려 비스타보다 많아졌지만 여전히 가변적으로 동작하므로 시스템 운영에 있어서 크게 부담을 주지는 않는다.<br>8.1 Update에서 메모리 관리자가 강력해지면서 서비스가 늘어난 것에 대한 부담을 상쇄시켜주고 있다. 그렇지 않았다면 서비스 수가 늘어난만큼 무거워졌겠지.</p><p><a class="highslide highslide-move" href="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/26e7ed4de85dc4db0712d34380c66d45.png" rel="highslide"><img width="900" height="927" alt="trigger.png" src="files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/26e7ed4de85dc4db0712d34380c66d45.png" data-original="http://www.ilbe.com/files/attach/new/20140627/5381357/3431726196/3786161048/26e7ed4de85dc4db0712d34380c66d45.png"></a></p><p>그리고 이런식으로 역할이 끝난 서비스들은 실행이 중단된다.</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><span style="font-size: 18px;"><strong>4. Desktop Window Manager(dwm.exe)의 랜더링 부하 감소</strong></span><br>Windows 8로 넘어오면서 Aero가 삭제되었는데, 덕분에 GPU의 2D랜더링 부하가 감소되었다. 에어로 랜더링에 많은 파워가 필요한 것은 아니지만<br>윈도 데스크탑 환경에서 투명한 유리효과를 지원하기 위해 뒤에 가려진 창도 지속적으로 그려야 했었는데 모던UI로 변경하면서 투명기능을 없앴다.<br>DWM의 랜더링 기능에도 한가지 트릭을 적용했는데, 그것은 뒤로 숨은 창을 랜더링하지 않는 것이다. 눈에 직접적으로 보이는 창만 Refresh 해주는 것이다.</p><p><br></p><p>이번에 발표된 안드로이드L의 기능중 '배터리 세이버'라는 것이 있는데 화면랜더링을 줄여서 AP의 부담을 덜어주는 방법으로 에너지를 절감하는 트릭이 있다.<br>이와 유사한 기능이라고 보면 된다. 얼마 안되지만 지속적으로 소비되는 GPU의 2D랜더링 에너지를 줄이는 효과를 보인다. 메모리 절감효과는 약 25MB정도 된다.<br><strong>3D랜더링할때 가려진 물체는 연산에서 제외해서 프레임을 상승시키는 트릭과 유사하며, 메모리절감 보다는 전력효율 상승에 초점이 있다고 할수있다.</strong></p><p><strong></strong><br></p><p><strong></strong><br></p><p><strong></strong><br></p><p align="center"><strong><span style="font-size: 24px;">정보글 더보기 : </span><a href="3830457958"><span style="font-size: 24px;"><a href="http://www.ilbe.com/3830457958" target="_blank">http://www.ilbe.com/3830457958</a></span></a></strong></p>

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