当我们物理内存小的时候，会出现OOM，然后服务自动死掉的情况。因为物理内存大小是固定的，有没有其他好的办法来解决呢？这里我们可以适当调整Linux的虚拟内存来协作。
前几天我发了一篇文章：在 4GB 物理内存的机器上，申请 8G 内存会怎么样？，但是当时写的比较匆忙，文章中只考虑关闭 swap 的情况，没有提及开启 swap 的情况，有读者希望我补充这部分内容。
虚拟内存是将硬盘规划出一个区间用来读取数据的空间，建立虚拟内存可以提高服务器的运行效率。目前，大多数服务器操作系统都使用了虚拟内存，Windows系统一般称为“虚拟内存”;而Linux称作“交换空间”。 这里主要讲解Linux系统如何建立虚拟内存。
内存是计算机的主存储器。内存为进程开辟出进程空间，让进程在其中保存数据。我将从内存的物理特性出发，深入到内存管理的细节，特别是了解虚拟内存和内存分页的概念。
作者：Vamei 出处：http://www.cnblogs.com/vamei 严禁转载
从 开发角度 看 , 基于 过程 结构 , 开发人员可以参与 整体 Linux 内核的开发过程 , 这是一个 开放式的结构 , 允许任何开发人员对其进行 修改 ;
这篇文章其实之前发过，但是最近有位读者跟我反馈，我文章中的实验在 64 位操作系统、2 G 物理内存的场景，申请 8G 内存是没问题的，而他也是这个环境，为什么他就无法申请成功呢？
在介绍 HugePages 之前，我们先来回顾一下 Linux 下 虚拟内存 与 物理内存 之间的关系。
Linux系统的Swap分区，即交换分区，通常也称为虚拟内存，Swap空间的作用可简单描述为：当系统的物理内存不够用的时候，就需要将物理内存中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的空间被临时保存到Swap空间中，等到那些程序要运行时，再从Swap中恢复保存的数据到内存中。这样，系统总是在物理内存不够时，才进行Swap交换。其实，Swap的调整对Linux服务器，特别是Web服务器的性能至关重要。通过调整Swap，有时可以越过系统性能瓶颈，节省系统升级费用。
vmstat是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控。是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。
虚拟内存可以用来管理物理内存，进程直接和虚拟内存进行打交道而不是物理内存，为什么这样设计？
之前文章《Linux服务器性能评估与优化(一)》太长，阅读不方便，因此拆分成系列博文：
作为一个计算机底层小白，在了解一个知识点的时候时常需要恶补很多基础知识。 本文记录在了解LMDB过程中接触的知识点。
为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺和践踏，采用了虚拟内存。
为了快速构建项目，使用高性能框架是我的职责，但若不去深究底层的细节会让我失去对技术的热爱。 探究的过程是痛苦并激动的，痛苦在于完全理解甚至要十天半月甚至没有机会去应用，激动在于技术的相同性，新的框架不再是我焦虑。 每一个底层细节的攻克，就越发觉得自己对计算机一无所知，这可能就是对知识的敬畏。
理想情况下用户对内存的期待是大容量、高速度和持久性，但是现实中却是一个由缓存、主存、磁盘组成的内存架构，该架构中，缓存低容量、速度快但是成本高，主存中速度、中容量和中成本，磁盘就是大容量、持久性但是速度慢。
linux内存管理卷帙浩繁，本文只能层层递进地带你领略冰山轮廓，通过本文你将了解到以下内容：
前不久组内又有一次我比较期待的分享：“Linux 的虚拟内存”。是某天晚上加班时，我们讨论虚拟内存的概念时，leader 发现几位同事对虚拟内存认识不清后，特意给这位同学挑选的主题。
毋庸置疑，虚拟内存是操作系统中最重要的概念之一。我想主要是由于内存的重要”战略地位”。CPU太快，但容量小且功能单一，其他 I/O 硬件支持各种花式功能，可是相对于 CPU，它们又太慢。于是它们之间就需要一种润滑剂来作为缓冲，这就是内存大显身手的地方。
Linux 将物理内存分为内存段，叫做页面。交换是指内存页面被复制到预先设定好的硬盘空间(叫做交换空间)的过程，目的是释放对于页面的内存。物理内存和交换空间的总大小是可用的虚拟内存的总量。
毋庸置疑，虚拟内存绝对是操作系统中最重要的概念之一。我想主要是由于内存的重要”战略地位”。CPU太快，但容量小且功能单一，其他 I/O 硬件支持各种花式功能，可是相对于 CPU，它们又太慢。于是它们之间就需要一种润滑剂来作为缓冲，这就是内存大显身手的地方。
在 Linux 系统中，调用 fork 系统调用创建子进程时，并不会把父进程所有占用的内存页复制一份，而是与父进程共用相同的内存页，而当子进程或者父进程对内存页进行修改时才会进行复制 —— 这就是著名的 写时复制 机制。
在前两期，“时间管理大师”教会了大家，如何在创建虚拟机的时候进行CPU的超分配，把1个CPU的物理HT超分配出多个虚拟机的vCPU。
内存管理是Linux系统重要的组成部分。为了解决内存紧缺的问题，Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取，引入了缓存机制、交换机制等。
虚拟内存是一种操作系统提供的机制，用于将每个进程分配的独立的虚拟地址空间映射到实际的物理内存地址空间上。通过使用虚拟内存，操作系统可以有效地解决多个应用程序直接操作物理内存可能引发的冲突问题。
前不久组内又有一次我比较期待的分享：”Linux 的虚拟内存”。是某天晚上加班时，我们讨论虚拟内存的概念时，leader 发现几位同事对虚拟内存认识不清后，特意给这位同学挑选的主题（笑）。
来源 | https://zhenbianshu.github.io/ 前不久组内又有一次我比较期待的分享：”Linux 的虚拟内存”。是某天晚上加班时，我们讨论虚拟内存的概念时，leader 发现几位同事对虚拟内存认识不清后，特意给这位同学挑选的主题（笑）。 之前了解一些操作系统的概念，主要是毕业后对自己大学四年的荒废比较懊恼，觉得自己有些对不起计算机专业出身，于是在工作之余抽出时间看了哈工大在网易云课堂的操作系统公开课，自己也读了一本讲操作系统比较浅的书 《Linux内核设计与实现》，而且去年自己用 C
原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-vmstat.html
由于内存数据是固定的一个大数组,而操作系统往往是运行多个程序,如果这些程序都直接访问内存数组的话,就出现了以下问题:
在 《漫画解说内存映射》一文中介绍过 虚拟内存 与 物理内存 映射的原理与过程，虚拟内存与物理内存进行映射的过程被称为 内存映射。内存映射是硬件（内存管理单元）级别的功能，必须按照硬件的规范设置好内存映射的关系，进程才能正常运行。
1）找出系统性能瓶颈（包括硬件瓶颈和软件瓶颈）； 2）提供性能优化的方案（升级硬件？改进系统系统结构？）； 3）达到合理的硬件和软件配置； 4）使系统资源使用达到最大的平衡。（一般情况下系统良好运行的时候恰恰各项资源达到了一个平衡体，任何一项资源的过渡使用都会造成平衡体系破坏，从而造成系统负载极高或者响应迟缓。比如CPU过渡使用会造成大量进程等待CPU资源，系统响应变慢，等待会造成进程数增加，进程增加又会造成内存使用增加，内存耗尽又会造成虚拟内存使用，使用虚拟内存又会造成磁盘IO增加和CPU开销增加）
内存的申请释放对程序员来说就像空气一样自然，你几乎不怎么能意识到，有时你意识不到的东西却无比重要，申请过这么多内存，你知道申请内存时底层都发生什么了吗？
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Linux 内存管理模型非常直接明了，因为 Linux 的这种机制使其具有可移植性并且能够在内存管理单元相差不大的机器下实现 Linux，下面我们就来认识一下 Linux 内存管理是如何实现的。
本文为IBM RedBook的Linux Performanceand Tuning Guidelines的1.2节的翻译 原文地址：http://www.redbooks.ibm.com/redpapers/pdfs/redp4285.pdf 原文作者：Eduardo Ciliendo, Takechika Kunimasa, Byron Braswell 1.2 Linux内存架构 为了执行一个进程，Linux内核为请求的进程分配一部分内存区域。该进程使用该内存区域作为其工作区并执行请求的工作。它与你的
HugePage，就是指的大页内存管理方式。与传统的4kb的普通页管理方式相比，HugePage为管理大内存(8GB以上)更为高效。本文描述了什么是HugePage，以及HugePage的一些特性。
负载均衡：在动态负载均衡器上设置动态分发负载的机制后，如果发现某个应用服务器上的硬件资源已经达到极限，动态负载均衡器会将后续请求发送到其他负载较轻的应用服务器上。此时若发现动态负载均衡器没有起到作用，则可以认为是网络瓶颈；
用free监控内存free是监控linux内存使用状况最常用的指令，看下面的一个输出
本文旨在深入探讨Linux操作系统的虚拟内存管理机制。我们将从基本概念开始，逐步深入到内核级别的实现细节。为了达到这个目标，本文将结合理论讨论和实际的代码分析。我们希望通过这种方式，使读者对Linux虚拟内存管理有更深入的理解。
长时间运行的Linux服务器，通常 free 的内存越来越少，让人觉得 Linux 特别能“吃”内存，甚至有人专门做了个网站 LinuxAteMyRam.com解释这个现象。实际上 Linux 内核会尽可能的对访问过的文件进行缓存，来弥补磁盘和内存之间巨大的延迟差距。缓存文件内容的内存就是 Page Cache。
这篇文章主要是想尽量直观的介绍虚拟内存的知识，而虚拟内存的知识不管作为在校学生的基础知识，面试的问题以及计算机程序本身性能的优化都有着重要的意义。而起意写这篇文章主要还是因为在python，人工智能的大浪潮下，我发现好多人对这方面真的无限趋近于不知道。我不是说懂这些基础知识比懂人工智能水平就是高，但是作为一个软件工程师，我觉得相对于调库调参，我们更应该有更牢靠的基础知识。不然很容易陷入，高深的数学不会，基础的知识也不知道的尴尬境地。毕竟从事算法核心的，没有多少人，而作为工程师，我始终觉得我们的使命是如何把这些天赋异禀，脑袋发达的人的想法，构思，算法变成真正可用的东西。而在我从业不算长的年限中遇过的人来看，这绝对不是一种很简单的能力。
分配 虚拟内存页 : 应用进程 调用 mmap 函数后 , 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时 , 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ;
在《一文读懂 HugePages的原理》一文中介绍了 HugePages（大内存页）的原理和使用，现在我们来分析一下 Linux 内核是怎么实现 HugePages 分配的。
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