Thrashing, 스레싱

스레싱의 개념

• 멀티프로세싱 환경에서 빈번한 페이지 교체로 실제 프로세스 실행보다 페이지 교체에 더 많은 시간을 소요하여 프로세스 성능이 낮아지는 이상현상

프로세스 스레싱의 개념도, 원인, 해결방안

프로세스 스레싱의 개념도

• 다중 프로그래밍의 정도가 높아짐에 따라 프로세서 이용률이 향상되며 임계치 도달 후 프로세서 이용률이 낮아짐

프로세스 스레싱의 원인

구분	원인	내용
하드웨어	저사양 CPU	CPU 코어부족, 속도 부족
	메모리 용량 부족	용량 부족으로 인한 가상메모리 사용 증가
알고리즘	지역성 미고려	페이지 교체 정책 효율성 저하
	페이지 빈도 미고려	부적절한 페이지 교체 알고리즘 사용
프로세스	프로세서의 이용률 감시/운영/추가	낮은 이용률에 신규 프로세스 도입
	최소 페이지 프레임 불만족	프로세스 요구로 페이지 폴트 발생
	페이징으로 인해 Ready Queue Empty	CPU 이용률 감소
	CPU 스케쥴러의 다중프로그래밍 정도 증가	신규 프로세스 추가
	신규프로세스의 기존 프로세스 페이지 탈취	페이지 폴트 발생

• Working Set Model, Page Fault Frequency 기버을 통해 발생을 최소화하는 것이 최선의 방법

프로세스 스레싱 해결방안

지역성 모델

• 시간지역성: 페이지 프레임 교체 알고리즘 조정으로 개선
• 공간 지역성: L1, L2 캐시 활용 통한 캐시 적중률 향상
• CPU 하드웨어 아키텍처 활용을 통한 순차처리, 파이프라이닝 적용

워킹셋 모델

• 프로세스가 자주 참조하는 페이지 집합을 메모리에 상주시켜 교체 감소

페이지부재빈도 모델

• 페이지 부재율의 상한, 하한을 정하여 직접 페이지 부재율을 예측하여 프레임 할당, 프레임 회수하여 페이지 교체 감소

스레싱 발생시 고려사항

• 자주 사용하는 프로세스에 높은 우선순위를 부여하여 중요 작업이 원활히 수행 가능하도록 처리
• 정적 검사(힙 덤프), 동적 검사(JMX 등 모니터링)