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윈도우즈 메모리 최적화의 구현

programming 2011. 4. 25. 00:00

지난번의 메모리 사용 분석의 예에 이어, 이번에는 메모리 정리 유틸리티를 만들 수 있는 핵심 코드를 가지고 또다른 유틸리티를 하나 만들어 본다. 어렵게 생각할 것 없이 자기 취향이나 요구사항에 맞게 이 핵심코드를 포장하면 바로 완성이다.

원리

NT계통의 윈도우즈에서 사용되는 메모리 최적화 프로그램의 원리는 매우 단순하다. 즉, 현재 시스템에 돌아가고 있는 프로세스마다 SetProcessWorkingSetSize() 또는 EmptyWorkingSet()를 호출하는 것이다. 이 단순한 원리를 어떻게 사용자에게 제공하는가에 따라 CleanMem같은 모양을 가질 수도 있고, Minimem이나 Beautiful Memory같은 모양이 나오기도 한다.

위에서 한줄로 쓴 원리를 코드로 표현할 때에는, 현재 시스템에 돌아가고 있는 프로세스를 찾는 방식에 따라 몇가지 구현이 가능하다. 예를 들어, 윈도우즈 SDK에 포함된 예제중에 하나는 프로세스 목록을 얻기 위해 레지스트리를 읽어와서 그 내용을 해독한다. 다른 방법으로는 toolhelp32로 분류되는 API를 이용하는 방법이 있다. 이 방법을 이용해서 메모리 최적화 프로그램의 원리를 C 코드로 표현하면 다음과 같다.

HANDLE hProcess, hSnap;
PROCESSENTRY32 pe32;

hSnap = CreateToolhelp32Snapshot(TH32CS_SNAPPROCESS, 0);
if (hSnap == INVALID_HANDLE_VALUE)
	return;

pe32.dwSize = sizeof(PROCESSENTRY32);
if (!Process32First(hSnap, &pe32)) {
	CloseHandle(hSnap);
	return;
}

do {
	hProcess = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE,
				pe32.th32ProcessID);
	if (hProcess) {
		EmptyWorkingSet(hProcess);
		CloseHandle(hProcess);
	}
} while (Process32Next(hSnap, &pe32));
CloseHandle(hSnap);

어떤 방식으로 루프를 구성하든지, OpenProcess()와 SetProcessWorkingSetSize() 또는 EmptyWorkingSet() 함수로 구성되는 루프내용은 동일하다.

요구사항

이미 있는 구현은 위에서 언급한 세가지 말고도 아주 많다. 아무리 그렇게 많아도 원리는 모두 똑같은 것이니 아무거나 자기 취향에 맞는 것을 골라서 사용하면 된다. 여기서 다시 만드는 이유는 다음과 같은 요구사항을 만족시키는 기존의 구현을 찾지 못했기 때문이다.

간단한 원리를 실행하기 위해 배보다 배꼽이 더 커서는 안된다. 비주얼 베이직 런타임이나 .NET 프레임웍을 따로 설치하는건 딱 질색.
실행 파일 자체가 뭔지 모를 도구로 압축되어 있는 것은 안된다. 이런 것은 도리어 메모리를 더 많이 소비하게 만들고 많은 경우에 보안사고로 연결된다. 바이러스 감시 프로그램이 압축된 실행파일을 경고하는 것은 다 이유가 있다.
설정파일을 메모장으로 언제든지 읽어서 쉽게 설정을 바꿀 수 있어야 한다. 레지스트리 깊숙히 설정을 숨겨놓는 것은 설정할 때에도 곤란하고 나중에 삭제할 때에도 골치 아프다.
한번 설치하면 일일이 신경쓰지 않고 잊어버려도 상관없어야 한다. 위의 작동 원리는 NT계통의 윈도우즈에서만 돌아가니까 NT 서비스로 돌아가면 좋겠다. 서비스로 돌아갈거면 자체적으로 사용하는 메모리 양도 적어야 한다.
메모리 정리하지 않을 프로그램을 지정할 수 있어야 한다. 어떤 프로그램은 이미 자체적으로 메모리를 정리하고 있으므로 따로 해줄 필요가 없다. 불필요하게 건드리면 오히려 그 프로그램의 실행만 방해한다.

이런 요구사항은 주관적이고 개인적 취향일 뿐이지만, 이와 비슷한 요구사항에 맞는 메모리 관리 프로그램을 찾는다면 아래에서 다운로드 받을 수 있다.

설치

압축파일을 받아 적절한 곳에 압축을 풀면 다음과 같은 두개의 파일이 나온다.

`wsmin.exe`		(13312 바이트)		NT 서비스 실행파일
`wsmin.ini`		(3087 바이트)		간단한 설정파일

wsmin.exe는 NT서비스 실행파일이며 윈도우즈2000이상의 시스템에서만 작동한다. 설치를 완료하기 위해서는 NT서비스 데이타베이스에 등록해야 한다. 이는 명령행에서 다음과 같이 입력하면 된다. (관리자 권한이 필요하다.)

wsmin.exe /i

(이것이 귀찮거나 어렵다면 설치용 실행파일을 받아서 설치하는 수도 있다. 그런데, 설치용 실행파일로 설치하면 배보다 배꼽이 더 큰 느낌이 있다.)

설치가 완료되면 시스템 시동때마다 자동으로 시작하게 기본값이 설정되어 있다. 이것을 바꾸려면 시작-제어판-관리도구-서비스를 열어서 Working Set Minimizer라고 된 것을 찾아 바꾸어주면 된다. (고수들은 명령행에서 services.msc라고 치는 것을 좋아한다.)

설정

설정파일은 wsmin.ini이며, 없어도 상관없다. 설정파일이 없으면 밑에서 설명하는 기본값들을 가지고 서비스가 작동한다. 만일 설정파일이 있다면 실행파일과 같은 디렉토리에 있어야 한다. 설정을 바꾸는 방법은 메모장(notepad.exe)같은 편집기로 열어서 이하에서 설명하는 항목을 편집하고 저장하면 된다. 변경한 설정을 적용하기 위해서는 wsmin.exe를 다시 시작한다. 이를 위해서는 시작-제어판-관리도구-서비스를 열어서 Working Set Minimizer라고 된 것을 찾아 "다시 시작"을 누르면 된다.

설정할 수 있는 것들 중 중요한 것은 메모리 정리하는 시간 간격과 정리하지 않을 파일들의 목록이다. 그외에도 심각한 오류를 기록할 로그파일 이름과 부팅이 느린 시스템에서 처음 메모리 정리까지 기다릴 시간을 설정할 수 있다.

메모리를 정리하는 시간간격은 1분부터 480분(= 8시간)사이의 값을 분 단위로 적어준다. 기본값은 30분이다.

[Settings]
Interval=60

이 예에서는 60분(=1시간)마다 한번씩 메모리 정리를 하게 지정했다.

그런데 이 프로그램은 시스템이 시작할때 자동으로 실행하는 것을 상정하고 있기 때문에, 프로그램 실행 이후 최초로 메모리 정리 작업을 하기까지 일정시간을 기다린다. 이는 부팅이 느린 시스템에서 다른 서비스들과 드라이버들을 올리기 전에 섣불리 메모리 정리를 시도하다가 시스템을 불안정하게 만드는 것을 방지하기 위해서 정한 값이다. 이 값도 역시 1분부터 480분 사이의 값을 분 단위로 설정할 수 있으며, 기본값은 1분이다.

[Settings]
InitialWait=3

이 예에서는 맨 처음으로 메모리를 정리하기까지 3분을 기다리게 설정했다. 하지만 오래된 시스템에서 안티바이러스를 여러개 실행하고 키보드 보안 프로그램을 겹겹이 띄우는 시스템이 아니면 보통 기본값으로도 충분하다.

메모리 정리에서 제외할 실행파일 이름은 [Ignore]섹션에 한줄에 하나씩 적어준다. 예를 들어, 서비스 관리자에는 손대지 않으려면

[Ignore]
services.exe

이렇게 설정하면 된다. 그런데, 어떤 경우에는 전혀 다른 프로그램이 같은 실행파일 이름을 가지는 경우가 있다. 이때 그중 일부만 working set을 정리하고 나머지는 손대지 않도록 하려면, 제외할 실행파일의 경로명 전체를 써준다.

[Ignore]
C:\WINDOWS\system32\services.exe

실행파일 경로에서 공백문자는 모두 유의미하다고 인식한다.

삭제

이 프로그램을 삭제하려면, 우선 서비스를 종료하고 명령행에서 다음과 같이 입력하여 서비스 데이타베이스에서 삭제한다.

wsmin.exe /u

그 다음에 실행파일을 지우고 설정파일이나 로그파일도 지우면 삭제가 완료된다. (설치용 실행파일로 설치했다면 제어판을 통해서 삭제하면 된다.)

덧붙임

이미 언급한 바와 같이, working set을 줄이는 메모리 최적화는 메모리 할당/해제를 제대로 하지 않는 그저 그런 품질의 프로그램을 많이 실행할 때에 큰 효과가 있다. 그런 프로그램은 아예 사용하지 않는다면, 그 어떤 메모리 최적화 프로그램도 소용이 없다. 이런 경우에는 메모리 최적화 프로그램을 사용하는 만큼 메모리를 손해보는 것 밖에 없다.

게임은 메모리 정리 프로그램을 써봤자 소용없는 경우다. 가만 생각해보면 게임의 실행속도를 높이기 위해 굉장히 큰 캐쉬를 사용하는게 너무나 당연해서, 그 틈에 메모리 낭비가 있을 법도 하다. 그런데도 메모리 정리가 소용없는 이유는 게임을 실행하는 중이라면 그 게임이 실질적으로 유일한 작업이나 다름없기 때문이다. 바꾸어 말하면, 게임을 하는 중이라면 워드프로세서, 웹브라우저, 기타 등등 여러개의 작업이 게임과 함께 동시에 돌아갈 가능성이 별로 없다. 이런 상황에서는 메모리 정리를 해봐야 게임만 느려지고 다른 프로그램을 위해 메모리를 확보하는 효과도 없다.

파일

다운로드 전에: 이 프로그램을 실행함으로써 발생할지도 모르는 어떠한 불상사에 대해서도 제작자는 책임지지 않는다. (이는 더도 아니고 덜도 아니고 딱 마이크로소프트 수준의 사용허가 문구이다.)

wsmin.zip은 아래 표에 적힌 파일들이 담긴 압축파일이다. 압축을 풀고 NT서비스 데이타베이스에 등록해야 설치가 완료되며, 이에 관해서는 위의 설명을 참조하면 된다. 이런 작업이 귀찮거나 어려운 사람들은 wsminsetup.exe를 받아서 실행하면 설치가 된다. 이것은 똑같은 내용물을 Inno Setup을 이용하여 설치파일로 만든 것이다.

단순 압축 파일:

wsmin.zip