MMF(Memory Mapping File)

메모리 매핑 파일(Memory-Mapped File)은 파일이나 장치의 내용을 메모리 주소 공간에 매핑하는 기술이다. 이 방법을 사용하면 파일이나 장치의 데이터에 대한 접근을 마치 메모리에 직접 있는 데이터에 접근하는 것처럼 수행할 수 있다. 이는 데이터의 읽기와 쓰기 속도를 향상시킬 수 있으며, 대용량 파일 처리에 특히 유용하다.

메모리 매핑 파일을 이용한 프로세스 간 공유는 고성능의 IPC 메커니즘을 제공하며, 파일 입출력보다 훨씬 빠른 데이터 접근 속도를 가능하게 한다. 그러나 공유 데이터에 대한 동시 접근을 관리하는 것이 중요하며, 적절한 동기화 방법을 선택하여 데이터의 일관성과 무결성을 보장해야 한다.

 

작동 원리

1. 매핑 생성: 운영 체제는 파일의 내용을 프로세스의 가상 메모리 주소 공간에 매핑한다. 이 과정에서 실제 물리 메모리의 할당은 필요한 부분이 실제로 접근될 때까지 지연된다.
2. 데이터 접근: 프로그램은 메모리 주소를 통해 파일 데이터에 접근할 수 있게 된다. 이 때, 파일 내용은 메모리에 있는 것처럼 읽기, 쓰기, 수정이 가능하다.
3. 변경 사항 반영: 메모리에 있는 데이터에 대한 변경 사항은 시스템에 의해 자동으로 파일에 반영된다. 이는 주기적으로 또는 메모리 매핑이 해제될 때 수행될 수 있다.

장점

• 성능 향상: 메모리 매핑을 사용하면 파일 입출력(I/O) 연산이 메모리 접근 연산으로 대체된다. 이는 입출력 연산의 오버헤드를 줄이고 성능을 향상시킨다.
• 간편한 데이터 접근: 배열이나 포인터를 사용해 직접 메모리에 접근하는 것처럼 파일 데이터에 접근할 수 있어, 복잡한 파일 입출력 코드를 단순화할 수 있다.
• 대용량 파일 처리: 메모리 매핑은 파일 전체를 메모리에 로드하지 않고 필요한 부분만 로드하기 때문에, 사용 가능한 물리 메모리보다 큰 파일도 효율적으로 처리할 수 있다.