物理内存页面文件交换区和虚拟内存

Posted 2020-10-13 onewayheaven

物理内存，顾名思义，就是实实在在存在的那个东西，插在你电脑主板上的内存条所提供的空间。

    页面文件，这个是硬盘上的一块空间，在Windows下表现为一个文件。这个页面文件存在的意义就是在物理内存被占用满以后，将物理内存中的东西移动到硬盘上的这个空间，腾出物理内存给需要的应用程序来使用。

    交换区，这个是物理内存和页面文件空间的总和，“交换”的含义，则是指在硬盘文件、CPU和其它IO之间进行数据的传递和暂存（这句话对于了解计算机运行基本流程的人来说应该可以理解）。

    虚拟内存，这个概念恐怕是目前为止最为含混不清的一个东西了，会有很多种不同的含义。在这里，我先说一下在一个程序猿眼中的虚拟内存是个啥。

    很显然，这个世界上的电脑配置是五花八门，可用的物理内存数量也是分为很多等级的。作为一个苦逼的程序猿，我们不可能在考虑程序逻辑的时候还要去 考虑客户的机器有多少内存可以用，也不可能去详细调查实际的物理内存地址是多少到多少，好在OS会为我们完成这些工作。每一个运行的进程，都会获得一个 4G的内存地址空间，这就是所谓的虚拟内存，这里面的所有地址都是虚拟的，和物理内存啥的并不直接挂钩。而在操作系统那头，这些虚拟地址所映射到的实际地 址，可以是物理内存地址，也可以是页面文件的地址。如果是物理内存小于这个虚拟地址的范围的话，映射的物理内存还可能是重复的物理内存地址片段，使用的时 候可以通过清空内存数据，将内存数据写入页面文件这样的方式进行物理内存的重新利用，以提高物理内存的利用效率。

    而不少人，尤其是对Windows刚有所了解的人，所理解的虚拟内存，往往是指页面文件。这也是微软的意见，他们在自己的操作系统中就是这么写的，见下图：



    而在Aida64，或者说是曾经的Everest中，虚拟内存是交换区 + 物理内存 = 物理内存 * 2 + 页面文件。老实说，我并没有理解这个的概念是什么。

 

 

 其实上述虚拟内存的说法都没有什么问题，都是约定俗成的说法，关键是要搞清楚什么时候的“虚拟内存”是指什么，概念不混淆就可以。

    顺便吐个槽，我发现Win7的内存调度很诡异，物理内存不是边占用边释放的，总是等到占用率很高（接近满）的时候，来个集中释放，也就是写入页面 文件。我的笔记本硬盘硬盘性能不咋样，给这么一搞整个就会卡死半天，而下载软件开时间长一点的话很容易就把物理内存占满。据说是这 Superfetch(拼错没?)的效果，关了以后内存占用率确实上升的慢了一点，不过占用率感觉还是偏高，看着真不爽。

 

 

 

 

几个概念

 

 

1、交换空间swap
交换空间是专门用于临时存储内存的一块磁盘空间，通常在页面调度和交换进程数据时使用，通常推荐交换空间的大小应该是物理内存的二到四倍。
2、页面调度
页面调度是指从磁盘向内存传输数据，以及相反的过程，这个过程之所以被称为页面调度，是因为Unix内存被平均划分成大小相等的页面；

通常页面大小为4KB和8KB（在Solaris中可以用pagesize命令查看）。

当可执行程序开始运行时，它的映象会一页一页地从磁盘中换入，与此类似，当某些内存在一段时间内空闲，就可以把它们换出到交换空间中，这样就可以把空闲的RAM交给其他需要它的程序使用。
3、交换
页面调度通常容易和交换的概念混淆，页面调度是指把一个进程所占内存的空闲部分传输到磁盘上，而交换是指当系统中实际的内存已不够满足新的分配需求时，把整个进程传输到磁盘上，交换活动通常意味着内存不足。

UNIX内存管理：UNIX系统通过2种方法进行内存管理，“调页算法”，“交换技术”。
调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把常使用的页面（活动页面）保留在内存中供进程使用。
交换技术是系统将整个进程，而不是部分页面，全部换到磁盘上。正常情况下，系统会发生一些交换过程。

当内存严重不足时，系统会频繁使用调页和交换，这增加了磁盘I/O的负载。进一步降低了系统对作业的执行速度，即系统I/O资源问题又会影响到内存资源的分配。