페이징을 고려한 가비지 수집기가 있습니까?

가비지 콜렉션은 회수 할 수있는 메모리를 찾기 위해 살아있는 모든 오브젝트를 방문해야합니다. (많은 세대가있는 것은 이것을 조금 지연시킵니다)

모든 것이 동일하므로 다른 블록을 페이징하고 일부 객체를 페이징하기 전에 이미 RAM으로 페이징 된 객체를 먼저 방문하는 것이 좋습니다.

또 다른 가능성은 OS가 프로세스에서 램 페이지를 가져 가기를 원할 때 GC에 페이지를 넘길 필요없이 포기할 수있는 페이지가 있는지 먼저 묻습니다. GC는 대부분 페이지에서 객체를 이동하여 수행 될 수 있으므로 OS가 페이지를 필요로하는 시간 제한 내에서 해당 페이지를 지울 수 있습니다.

그러나 GC의 작동 순서를 결정하는 OS 페이징 시스템과 통합되는 가비지 수집기를 리콜 할 수 없습니다.

필자가 기억 하듯이, 복사를 통한 추적은 포인터 참조의 지역성을 향상시키는 경향이 있기 때문에 복사 수집기는 페이징 친화적입니다. 이는 링크를 따라갈 때 페이지 폴트가 적게 발생하는 프로그램 (뮤 테이터)에 긍정적 인 영향을 미치며, 추적으로 인해 페이지 폴트가 줄어들 기 때문에 다음 콜렉션 주기도 개선됩니다. 추적 아젠다 (포인터를 먼저 처리해야 함)는 데이터 지역성을 향상시키는 효과에 영향을 줄 수 있습니다. 이것은 다른 유형의 셀에서 다른 포인터에 대한 액세스 수에 대한 통계를 측정하여 향상시킬 수 있습니다.

이제 일반적으로 추적 수집기를 고려할 경우 일반적으로 아직 추적되지 않은 포인터를 추적하는 구조를 유지해야합니다. 동일한 페이지를 가리키는 모든 대기 포인터가 함께 유지되도록이 구조를 구성하는 것이 가능할 수 있습니다 (물론 이러한 포인터 목록을 유지하는 사용 가능한 기술에 따라 더 많은 공간이 필요할 수 있음). 메모리의 페이지에 대기 포인터가 남아 있지 않은 경우 항상 동일한 정책을 가리키는 가장 큰 대기 포인터 세트를 먼저 추적하는 것이 가능한 정책입니다.

세 번째 단락의 질문에 대해, 답변 한 후에 추가 된 사본 수집은 다시 답변입니다. 페이지가 완전히 비워 지므로 OS는 수집시 할당 된 실제 페이지 수를 줄일 수 있습니다. 마크 앤 스윕 수집기를 사용하면 전체 페이지 꿀벌이 무료로 발생하는 이벤트는 훨씬 드물기 때문에 특정 메커니즘을 고려할 가치가 없습니다.

이런 종류의 아이디어는 자연스럽고 아마도 일부 논문에 설명되어있을 것입니다. 그러나 나는 그것을 손에 기억하지 않습니다. Lisp GC의 초기 논문에는 이러한 아이디어 중 일부가 포함되어 있다고 생각합니다 (예 : car 또는 cdr을 먼저 따라야합니까?).

이 사본 수집 역할의 좋은 소식은 페이징이 사용 가능한 저장 공간을 늘리기 때문에 복사 수집에 친숙하다는 것입니다. 카피 컬렉터는 원칙적으로 실제 데이터 스토리지에 사용되는 것보다 두 배의 공간을 필요로합니다. 이제 페이징의 효과는 머신의 주소 공간 및 사용 가능한 실제 메모리에 따라 다릅니다. 구형 컴퓨터에서 실제 메모리는 사용 가능한 주소 공간보다 훨씬 적으므로 페이징은 실제로 공간 보너스이므로 복사 GC와 같은 정책을 허용합니다. 물리적 공간이 주소 공간만큼 큰 경우에도 GC를 사용하는 프로세스가 페이징없이 더 적은 주소 공간을 갖도록 공유 할 수 있습니다 ( 페이징 참조). 이러한 발언은 세대 별 수집기 사용으로 다소 감독됩니다. 이들은 일반적으로 이러한 특성으로 인해 젊은 세대의 사본 수집을 정확하게 사용하며, 젊은 세대는 대부분 수명이 짧습니다.

그런 다음 이전 질문에서 논의 된 세대 GC와 캐시 시스템의 모든 상호 작용이 있습니다. 세대 가비지 수집기는 본질적으로 캐시 친화적입니까?

이 문제에 대한 자세한 내용을 보려면 키워드 가비지 수집 및 locality 와 같은 웹을 검색하십시오 .

Matthew Hertz와 Yi Feng의 Emery Berger가이 작업을 수행했습니다.

가비지 콜렉션은 수많은 소프트웨어 엔지니어링 이점을 제공하지만 가상 메모리 관리자와의 상호 작용은 좋지 않습니다. 기존 가비지 수집기는 특히 전체 힙 가비지 수집 중에 메모리에있는 페이지에 관계없이 응용 프로그램의 작업 집합 및 터치 페이지보다 훨씬 많은 페이지를 필요로합니다. 결과 페이징으로 인해 처리량이 급감하고 일시 정지 시간이 최대 몇 초 또는 몇 분으로 급격히 증가 할 수 있습니다.

페이징을 피하는 가비지 수집기를 제시합니다. 이 북마크 수집기는 가상 메모리 관리자와 협력하여 제거 결정을 안내합니다.

이것은 에머리의 이야기에 관한 비디오 이며 페이징이없는 가비지 수집 논문을 썼습니다.

몇 가지 이유로 인해 나중에 실제 작업이나 "실제"사용에 대한 작업은 많지 않습니다. 논문의 끝에 "우리는 북 마킹 수집 알고리즘의 동시 변형을 개발 중입니다" 라고 말하지만 추적 할 수는 없습니다.

CRAMM : 가비지 수집 응용 프로그램에 대한 가상 메모리 지원은 GC가 페이징을 덜 생성하도록 OS를 변경하는 것을 고려합니다.

가비지 콜렉션 추적에서 페이지 상주를 사용하여 균형 조정

우리는 객체를 재배치 할시기를 결정하기 위해 페이지 상주를 사용하는 대부분 복사 컬렉션의 확장을 소개합니다. 콜렉터는 거주 공간이 높은 페이지를 홍보하여 ​​불필요한 작업과 공간 낭비를 피합니다. 각 페이지의 상주를 예측하지만 예측이 정확하지 않은 경우 수집기는 할당 요청을 충족시키기 위해 사용하지 않은 공간을 회수합니다. 상주를 사용하면 수집기에서 복사 및 비 복사 콜렉션의 균형을 동적으로 조정할 수 있습니다. 이 기술은 순수한 복사 수집기보다 적은 공간을 필요로하며 개체 재배치 기능을 희생하지 않으면 서 개체 고정을 지원합니다. 다른 하이브리드와 달리 수집기는 응용 프로그램 별 구성에 의존하지 않고 변화하는 응용 프로그램 동작에 신속하게 대응할 수 있습니다. 우리의 측정 결과, 하이브리드는 다양한 조건에서 잘 작동합니다. 힙 공간이 충분하면 복사 콜렉션을 선호하지만 공간이 제한되면 비 복사 콜렉션으로 대체됩니다.