首頁 > linux教程 > Linux文件系統管理 閱讀:0更新時間:2020-03-28 01:01:25

Linux虛擬內存和物理內存

我們都知道,直接從內存讀寫數據要比從硬盤讀寫數據快得多,因此更希望所有數據的讀取和寫入都在內存中完成,然而內存是有限的,這樣就引出了物理內存與虛擬內存的概念。

物理內存就是系統硬件提供的內存大小,是真正的內存。相對于物理內存,在 linux 下還有一個虛擬內存的概念,虛擬內存是為了滿足物理內存的不足而提出的策略,它是利用磁盤空間虛擬出的一塊邏輯內存。用作虛擬內存的磁盤空間被稱為交換空間(又稱 swap 空間)。

作為物理內存的擴展,Linux 會在物理內存不足時,使用交換分區的虛擬內存,更詳細地說,就是內核會將暫時不用的內存塊信息寫到交換空間,這樣一來,物理內存得到了釋放,這塊內存就可以用于其他目的,當需要用到原始的內容時,這些信息會被重新從交換空間讀入物理內存。

Linux 的內存管理采取的是分頁存取機制,為了保證物理內存能得到充分的利用,內核會在適當的時候將物理內存中不經常使用的數據塊自動交換到虛擬內存中,而將經常使用的信息保留到物理內存。

要深入了解 Linux 內存運行機制,需要知道下面提到的幾個方面:
  • 首先,Linux 系統會不時地進行頁面交換操作,以保持盡可能多的空閑物理內存,即使并沒有什么事情需要內存,Linux 也會交換出暫時不用的內存頁面,因為這樣可以大大節省等待交換所需的時間。
  • 其次,Linux 進行頁面交換是有條件的,不是所有頁面在不用時都交換到虛擬內存,Linux 內核根據“最近最經常使用”算法,僅僅將一些不經常使用的頁面文件交換到虛擬內存。

有時我們會看到這么一個現象,Linux 物理內存還有很多,但是交換空間也使用了很多,其實這并不奇怪。例如,一個占用很大內存的進程運行時,需要耗費很多內存資源,此時就會有一些不常用頁面文件被交換到虛擬內存中,但后來這個占用很多內存資源的進程結束并釋放了很多內存時,剛才被交換出去的頁面文件并不會自動交換進物理內存(除非有這個必要),那么此時系統物理內存就會空閑很多,同時交換空間也在被使用,就出現了剛才所說的現象了。

最后,交換空間的頁面在使用時會首先被交換到物理內存,如果此時沒有足夠的物理內存來容納這些頁面,它們又會被馬上交換出去,如此一來,虛擬內存中可能沒有足夠的空間來存儲這些交換頁面,最終會導致 Linux 出現假死機、服務異常等問題。Linux 雖然可以在一段時間內自行恢復,但是恢復后的系統己經基本不可用了。

因此,合理規劃和設計 Linux 內存的使用是非常重要的,關于物理內存和交換空間的大小設置問題,取決于實際所用的硬盤大小,但大致遵循這樣一個基本原則:
  1. 如果內存較?。ǜ鶕涷?,物理內存小于 4GB),一般設置 swap 分區大小為內存的 2 倍;
  2. 如果物理內存大于 4GB,而小于 16GB,可以設置 swap 分區大小等于物理內存;
  3. 如果內存大小在 16GB 以上,可以設置 swap 為 0,但并不建議這么做,因為設置一定大小的 swap 分區是有一定作用的。

關于如何建立 swap 分區,可閱讀《Linux swap分區及作用》一節做詳細了解。

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