리눅스 메모리 관리

11 Sep 2023

리눅스 운영체제는 메모리 관리를 효율적으로 수행하기 위한 다양한 기능과 알고리즘을 제공합니다. 이러한 메모리 관리 기능은 시스템의 성능과 안정성을 보장하기 위한 중요한 역할을 합니다. 이번 글에서는 리눅스에서의 메모리 관리에 대해 알아보겠습니다.

가상 메모리

리눅스에서 메모리 관리는 가상 메모리 기술을 기반으로 수행됩니다. 가상 메모리는 실제 물리적인 메모리보다 큰 메모리 공간을 프로세스에 제공하는 기술입니다. 이를 통해 여러 프로세스가 동시에 실행될 수 있고, 메모리 사용량을 효율적으로 관리할 수 있습니다.

가상 메모리는 페이지라는 고정 크기의 블록 단위로 관리됩니다. 프로세스는 필요한 메모리 공간을 페이지 단위로 요청하고, 가상 메모리 매니저가 필요한 페이지를 물리적인 메모리로 매핑시켜 주는 것입니다.

메모리 공간은 제한적이기 때문에 가상 메모리 매니저는 페이지 교체 알고리즘을 사용하여 필요한 페이지를 메모리에 올리고 필요 없는 페이지를 메모리에서 제거합니다. 가장 대표적인 페이지 교체 알고리즘은 LRU (Least Recently Used) 알고리즘입니다.

LRU 알고리즘은 가장 오래 사용되지 않은 페이지를 제거하는 방식입니다. 페이지에 액세스가 발생할 때마다 해당 페이지를 사용한 시간을 업데이트하고, 페이지를 교체해야 할 때는 사용된 시간이 가장 오래된 페이지를 선택합니다.

하지만 LRU 알고리즘은 구현이 복잡하고 오버헤드가 큰 단점이 있습니다. 최근에는 보다 효율적인 페이지 교체 알고리즘인 Clock 알고리즘 등이 활용되기도 합니다.

리눅스는 다양한 메모리 관리 도구를 제공하여 시스템의 메모리 사용량을 모니터링하고 최적화할 수 있습니다. 몇 가지 주요 도구를 살펴보겠습니다.

top: 시스템의 전반적인 성능을 모니터링하는 도구로, 메모리 사용량을 확인할 수 있습니다. top -o %MEM 명령으로 메모리 사용량이 높은 프로세스를 확인할 수 있습니다.
free: 시스템의 메모리 상태를 확인하는 명령입니다. free -h 명령으로 사람이 읽기 쉬운 형태로 메모리 사용량을 확인할 수 있습니다.
vmstat: 가상 메모리 사용량과 페이지 교체 횟수 등 세부적인 메모리 정보를 제공하는 명령입니다. vmstat -s 명령으로 메모리 관련 통계를 확인할 수 있습니다.

리눅스에서의 메모리 관리는 시스템의 안정성과 성능을 위해 매우 중요한 요소입니다. 가상 메모리 기술과 페이지 교체 알고리즘 등을 통해 메모리 사용량을 효율적으로 관리할 수 있습니다.

이번 글에서는 리눅스의 메모리 관리에 대해 간략하게 소개하였으며, 리눅스가 제공하는 다양한 메모리 관리 도구를 활용하여 시스템을 모니터링하고 최적화할 수 있다는 점을 알아보았습니다. 추가적인 세부 정보는 리눅스 관련 문서나 온라인 자료를 참고하시기 바랍니다.