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15장.

15장.
애플리케이션에서
가상 메모리 사용 방법

16장.
스레드 스택

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Windows viac cpp_15장_16장 Windows viac cpp_15장_16장 Presentation Transcript

  • Windows via C/C++15장.애플리케이션에서가상 메모리 사용 방법16장.스레드 스택 이영권 whiletrue0222@gmail.com 아꿈사 2012-02-11
  • 15장. 애플리케이션에서 가상 메모리 사용 방법 가상 메모리 관리 함수들 의 사용법을 알아봅니다.
  • 가상 메모리 함수들을 사용하면• 주소 공간 내에 직접적으로 영역을 예약• 예약된 영역에 물리적 저장소를 커밋• 필요한 보호 특성을 설정
  • 1. 주소 공간 내에 영역 예약하기LPVOID 예약된 메모리 주소VirtualAlloc( 가상 메모리를 예약하는 함수 LPVOID lpAddress, 예약하고자 하는 메모리 주소 SIZE_T dwSize, 영역의 크기 DWORD flAllocationType, 예약할 것인지 커밋할 것인지 DWORD flProtect 보호 특성 );가상 메모리를 예약하는 함수
  • LPVOID 대부분의 경우 NULL값을 전달.VirtualAlloc( 시스템이 프리 주소 영역 중 가장 적절 한 공간을 찾아낸다. LPVOID lpAddress, SIZE_T dwSize, 주소를 지정할 때에는 DWORD flAllocationType, 꼭 프로세스의 유저 모드 파티션을 가리 키는 값을 전달해야 한다. DWORD flProtect ); 주소는 할당 단위어야 한다. (13장 sec3 참조)
  • LPVOID 시스템은 항 상 CPU의 페이지 크기의VirtualAlloc( 배수로 영역을 예약 LPVOID lpAddress, 4KB, 8KB, 16KB 페이지 크기를 사용하 SIZE_T dwSize, 는 머신에서 DWORD flAllocationType, 62KB를 예약하려 하면 64KB로 예약한다. DWORD flProtect );
  • LPVOID MEM_RESERVE:VirtualAlloc( • 영역 예약 MEM_TOP_DOWN: LPVOID lpAddress, • 단편화를 피하기 위해 높은 주소 공 SIZE_T dwSize, 간 상에 영역을 예약하기 원할 때. DWORD flAllocationType, 다른 값들은 나중에 살펴봅니다. DWORD flProtect );
  • LPVOIDVirtualAlloc( 13장 section6 보호특성을 참조. P501 LPVOID lpAddress, PAGE_NOACCESS SIZE_T dwSize, PAGE_READONLY DWORD flAllocationType, PAGE_READWRITE … DWORD flProtect );
  • LPVOID NUMA(Non-Uniform Memory Access) 머신에서VirtualAllocExNuma( 수행되는 경우 성능 개선을 위해 특정 HANDLE hProcess, 노드에 탑재된 램으로부터 가상 메모리 를 확보할 때 사용한다. LPVOID lpAddress, SIZE_T dwSize, 참조 DWORD flAllocationType, 14.3 NUMA 머신에서의 메모리 관리 DWORD flProtect, DWORD dwPreferredNumaNode );
  • 2. 예약 영역에 저장소 커밋하기메모리에 접근하기 위해 커밋커밋이 필요함. 할당된 물리적 저장소에 메모리 영역을 매핑하는커밋은 페이지 크기 단위 것.로 수행된다. 13장 section4 물리적 저 장소를 영역으로 커밋하 기. p496
  • 커밋 방법LPVOID MEM_RESERVE 대신VirtualAlloc( MEM_COMMIT을 사용한다. LPVOID lpAddress, dwSize 전달하여 전체를 커밋하지 않을 SIZE_T dwSize, 수 있다. DWORD flAllocationType, DWORD flProtect );
  • 3. 영역에 대한 예약과 저장소 커밋을 동시에 수행하는 방법LPVOID MEM_RESERVE와VirtualAlloc( MEM_COMMIT을 동시에 사용한다. LPVOID lpAddress, SIZE_T dwSize, DWORD flAllocationType, DWORD flProtect );
  • 큰 페이지 단위(Laarge-Page Granularity)를 사용하게 되면 성능을 개선할 수 있다.‘큰 페이지’의 최소 크기를 얻어오는 함수GetLargePageMinimum MEM_LARGE_PAGE를 사용하면 메모리 공간을 페VirtualAlloc을 호출할 때 이징 불가능 영역으로 설정 하여 항상 렘에 유지된다.MEM_LARGE_PAGE 플래그를 사용. 성능↑
  • 4. 언제 물리적 저장소를 커밋하는가 가상 메모리 기법의 유일한 문 제점은 언제 물리적 저장소를 커밋할지 판단해야 한다는 것.
  • 커밋되었는지 확인하는 방법1. 항상 커밋해 본다. – 가장 쉽지만 느려진다.2. VirtualQuery로 확인한다. – 1번보다 느리다.3. 페이지 커밋 여부를 따로 기록한다. – 복잡한 작업이 될 수 있다.
  • 4. 구조적 예외 처리(SEH)를 사용한다.• 코드가 적고• 가장 빠르다.SEH는 23, 24, 25장에서 자세히 다뤄진다.
  • 5. 물리적 저장소의 디커밋과 영역 해제하기BOOL 해제할 때 MEM_RELEASE를 사용.VirtualFree( 해제 시에는 LPVOID lpAddress, lpAddress는 시작 주소 dwSize는 0이어야 한다. SIZE_T dwSize, DWORD dwFreeType 예약했던 영역을 한번에 해제해야 함. );
  • BOOL 디커밋할 때 MEM_DECOMMIT을 사용.VirtualFree( 페이지 단위로 가능 LPVOID lpAddress, lpAddress 시작주소, dwSize 0이면 SIZE_T dwSize, 전체를 디커밋. DWORD dwFreeType lpAddress + dwSize가 페이지 중간쯤이면 ); lpAdress ~ lpAdress + dwSize까지 모든 페이지 디커밋
  • 6. 보호 특성 변경하기VirtualProtect로 변경 가능.잘 활용하면 잠재적인 버그로부터 보호할 수 있다.예) 메모리를 사용할 때만 PAGE_READWRITE사용하지 않을 때 PAGE_NOACCESS로 변경해서접근 위반 에러를 발생하게 하는 것.
  • 7. 물리적 저장소의 내용 리셋하기물리적 저장소 리셋:N개의 페이지 내용이 수정되지 않았다고 시스템에게 알려주는 것.수행 성능을 향상 시킨다.
  • 예) 페이지를 로드할 때물리적 저장소가 꽉 차있고 4번 페이지를 사용할 경우. 1 2 3 1 4 31. 2를 저장 2. 4를 로드 1 2 3 4 5
  • 예) 리셋을 사용하면시스템은 2번이 수정되지 않았다고 알기 때문에 2를 저장 안함. 1 2 3 1 4 3 1. 바로 4를 로드 성능 향상! 1 2 3 4 5
  • 주의! 할당할 때 리셋할 때시작주소 내림 올림할당크기 올림 내림위와 같이 다른 이유는 실수로 페이지를 리셋해 버리는 것을 막기 위함.또한 MEM_RESET은 항상 단독으로 사용되어야 한다.MemReset예제 실행하지 말자. 컴퓨터 왕 느려짐.
  • 주소 윈도우 확장• AWE (Address Windowing Extension)• 32비트 윈도우에서 더 많은 메모리를 사용 하기 위한 방법.
  • AWE 특징• 디스크로 스왑되지 않는다.• 주소 공간보다 더 큰 램에 접근할 수 있다.• 프로세스 주소 공간에 보여지지 않는다.• 주소 윈도우 (Address Window)를 통해 접 근한다. – 코드양이 많아진다.
  • 주의• SQL Server 2012부터 AWE를 지원 안함.• http://msdn.microsoft.com/ko- kr/library/ms143179(v=sql.110).aspx
  • 16장. 스레드 스택• 시스템에서 직접 주소 공간을 예약한다.• 스레드 생성시 스택 메모리 공간 – 기본적으로 1MB의 주소 공간을 예약 – 두 개의 페이지만 커밋• 스택 영역은 모두 PAGE_READWRITE 특 성
  • 스레드 스택의 페이지 상태메모리 주소 페이지 상태0x080FF000 커밋된 페이지 (최상위)0x080FE00 커밋된 페이지 (가드 특성) 00x080FD00 예약된 페이지 0 …0x08000000 예약된 페이지 (최하위)가드 페이지에 접근하면 현재 가드페이지를 해제다음 페이지를 가드페이지로 지정.
  • 모두 사용하였을 경우메모리 주소 페이지 상태0x080FF000 커밋된 페이지 (최상위)0x080FE00 커밋된 페이지 0 …0x08001000 커밋된 페이지0x08000000 예약된 페이지 (최하위)최하위 영역은 항상 예약 상태로만 두고 커밋하지 않는다.0x08001000에 물리적 저장소를 커밋할 때EXCEPTION_STACK_OVERFLOW 예외를 발생시킨다.
  • 최하위 페이지를 예약 상태로만 유지하는 이유메모리 주소 페이지 상태0x080FF000 커밋된 페이지 (최상위)0x080FE00 커밋된 페이지 0 …0x08001000 커밋된 페이지0x08000000 예약된 페이지 (최하위)0x07FFF00 다른 용도로 커밋된 페이지 00x08001000 영역을 다 사용하고 0x08000000을 사용하면 접근 위반이 발생.최하위 영역을 커밋한다면 0x07FFF000에 접근할 수 있다.
  • 스택 크기 변경 방법• IDE에서 변경 – VC++ 컴파일러 /F 옵션 – 링커 /STACK 옵션• 코드에서 변경 – CreateThread, _beginthreadex 호출 시 지정
  • 1. C/C++ 런타임 라이브러리의 스택 확인 함수스택을 주소 공간에 할당하더라도사용 전까지는 물리적 저장소에커밋하지 않는다.
  • 스택 확인 함수오른쪽 함수는 void SomFunction(){4KB 페이지 크기 시스템에서 int nValue[4000]; // 16,000바이트4개의 페이지가 필요함 nValue[0] = 0; // 할당 작업 수행 }스택은 2개만 커밋되어 있음스택을 확인하는 함수가 필요.
  • • 스택 확인 함수는 사용되는 영역이 커밋되 었는지 확인.• 컴파일러는 스택 확인이 필요한 곳에 자동 적으로 스택 확인 함수 호출 코드를 포함.
  • 1. Summation 예제 애플리케이션StackOverFlow 발생시 SHE를 사용하여 우아하게 종료한다.
  • 감사합니다.