1. Copy-On-Write (COW)

• fork() 시에 메모리 copy가 일어나는데, 오버헤드가 큰 작업이다. 어차피 exec()해서 덮어씌울건데 굳이?
• Copy-On-Write
  • child가 만들어지고 parent의 메모리를 복사해오는 게 아니고, parent가 가리키는 페이지들을 모두 가리키게 한다.
  • 그리고 child에서 페이지 수정이 일어날 때만, 새 페이지에 복사가 일어나고 수정된다.
  • 복사를 child에서의 수정 시점까지 최대한 미루겠다는 것.
• vfork() : 페이지 복사가 일어나지 않음. 바로 exec()를 호출해야 한다. (애초에 child가 exec하기 전까지 parent가 suspend된다.)

2. Thrashing

• 프로세스마다 한 순간에 필요한 최소한의 프레임 수가 정해져 있다. -> Minimum number of frames.
• Thrashing : 프로세스에게 페이지가 충분하지 않아서 page fault가 계속 발생하는 것.
  
• 여러 프로그램들을 올리는 건 결국 Multiprogramming의 degree를 올리는 것이다.
• 이 때, 새 프로그램을 올릴 때마다 프레임을 할당해줘야 하는데, 당연히 프레임 빼 오니까 page fault 일어나는 일이 늘어난다. (다른 프로그램의 minimum number of frames에 해당하는 프레임을 빼 오는 경우도 있을 수 있다.)
• page fault가 증가하면, 디스크에서 읽어서 메모리에 올려야 하는건데, 이건 I/O 작업이다. CPU Utilization이 떨어진다.
• 그래서, Thrashing이 일어나는 시점을 기준으로 CPU Utilization이 급격히 감소.
• Thrashing 방지
  • Working-Set Model
  • Page-Fault Frequency

3. Working-Set Model

Thrashing 해결책 : Minmum number of frames만큼 딱 맞게 들고 있는 프로세스들에게는 프레임을 빼오면 안된다.

• Working Set : 특정 프로세스의 minimum number of frames. 프레임이 최소 몇개 있어야 하는가? -> 이것만 알아내서 잘 맞추면 된다.
• OS는 모든 프로세스들의 WS의 합, D(컴퓨터에서 필요로하는 전체 프레임 개수)를 모니터링 한다.
  • D > (사용 가능한 프레임)이면, 프로세스 몇 개를 멈춰야 한다.
  • D < (사용 가능한 프레임)이면, 프로세스를 더 늘려도 된다.

4. Page-Fault Frequency (PFF)

기본적으로, 프레임 개수를 많이 주면 page-fault rate가 내려가고, 프레임 적게 주면 fault rate가 올라간다.
lower bound, upper bound를 놔서, upper bound 이상으로 page fault가 올라가면 프레임을 더 투입하고, lower bound 이하로 page fault가 내려가면 너무 넉넉한거라 프레임을 좀 뺏어간다.