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    揭开Linux的Swap之谜

    为什么选择Linux?因为Linux能让你掌握你所做的一切!   为什么痛恨Windows?因为Windows让你不知道自己在做什么!   这就是我喜欢Linux的原因。只要我愿意,我可以将底层的系统运行机制看得清清楚楚,可以掌握一切。而Windows尽管界面漂亮,却让你总也猜不透她心里想什么。我不喜欢若即若离的感觉。   如果你一看到这个标题就觉得头疼,或者对Linux的内部技术根本不关心,那么,我劝你一句:别用Linux了。你只是在追赶潮流,并不是真心喜欢它。Linux的确没有Windows好用,可它比Windows“结实”。如果你对Linux的稳定性感兴趣,特别是想把Linux作为网站服务器的话,那就请看看下文吧!   Swap,即交换区,除了安装Linux的时候,有多少人关心过它呢?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。   本文内容包括:   Swap基本原理   突破128M Swap限制   Swap配置对性能的影响   Swap性能监视   有关Swap操作的系统命令   Swap基本原理   Swap的原理是一个较复杂的问题,需要大量的篇幅来说明。在这里只作简单的介绍,在以后的文章中将和大家详细讨论Swap实现的细节。   众所周知,现代操作系统都实现了“虚拟内存”这一技术,不但在功能上突破了物理内存的限制,使程序可以操纵大于实际物理内存的空间,更重要的是,“虚拟内存”是隔离每个进程的安全保护网,使每个进程都不受其它程序的干扰。   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。   计算机用户会经常遇这种现象。例如,在使用Windows系统时,可以同时运行多个程序,当你切换到一个很长时间没有理会的程序时,会听到硬盘“哗哗”直响。这是因为这个程序的内存被那些频繁运行的程序给“偷走”了,放到了Swap区中。因此,一旦此程序被放置到前端,它就会从Swap区取回自己的数据,将其放进内存,然后接着运行。   需要说明一点,并不是所有从物理内存中交换出来的数据都会被放到Swap中(如果这样的话,Swap就会不堪重负),有相当一部分数据被直接交换到文件系统。例如,有的程序会打开一些文件,对文件进行读写(其实每个程序都至少要打开一个文件,那就是运行程序本身),当需要将这些程序的内存空间交换出去时,就没有必要将文件部分的数据放到Swap空间中了,而可以直接将其放到文件里去。如果是读文件操作,那么内存数据被直接释放,不需要交换出来,因为下次需要时,可直接从文件系统恢复;如果是写文件,只需要将变化的数据保存到文件中,以便恢复。但是那些用malloc和new函数生成的对象的数据则不同,它们需要Swap空间,因为它们在文件系统中没有相应的“储备”文件,因此被称作“匿名”(Anonymous)内存数据。这类数据还包括堆栈中的一些状态和变量数据等。所以说,Swap空间是“匿名”数据的交换空间。   突破128M Swap限制   经常看到有些Linux(国内汉化版)安装手册上有这样的说明:Swap空间不能超过128M。为什么会有这种说法?在说明“128M”这个数字的来历之前,先给问题一个回答:现在根本不存在128M的限制!现在的限制是2G!   Swap空间是分页的,每一页的大小和内存页的大小一样,方便Swap空间和内存之间的数据交换。旧版本的Linux实现Swap空间时,用Swap空间的第一页作为所有Swap空间页的一个“位映射”(Bit map)。这就是说第一页的每一位,都对应着一页Swap空间。如果这一位是1,表示此页Swap可用;如果是0,表示此页是坏块,不能使用。这么说来,第一个Swap映射位应该是0,因为,第一页Swap是映射页。另外,最后10个映射位也被占用,用来表示Swap的版本(原来的版本是Swap_space ,现在的版本是swapspace2)。那么,如果说一页的大小为s,这种Swap的实现方法共能管理“8 * ( s - 10 ) - 1”个Swap页。对于i386系统来说s=4096,则空间大小共为133890048,如果认为1 MB=2^20 Byte的话,大小正好为128M。   之所以这样来实现Swap空间的管理,是要防止Swap空间中有坏块。如果系统检查到Swap中有坏块,则在相应的位映射上标记上0,表示此页不可用。这样在使用Swap时,不至于用到坏块,而使系统产生错误。

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    red flag系统_red fly

    大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 接受协议条款之后开始设置分区。分区的目的是在硬盘上为系统分配一个或几个确定的位置,Linux 系统支持多分区结构,每一部分可以存放在不同的磁盘或分区上。一般情况下,安装 Red Flag Linux Desktop 5.0 需要一个 根文件系统分区(类型为 ext3、ext2 或 reiserfs)和一个 交换分区(类型为swap),这种分区方案适用于大多数用户。如果系统的用户数目较多,可以专门为这些用户建立一个独立的文件系统,如 /home;如果需要有一个固定的数据存放区,也可以为它分配一个独立的硬盘分区,比如建立一个 /data分区。 这里我们选择手动分区,添加好一个8G的根分区(ext3格式)和一个交换分区,交换分区的大小根据您的内存配置而定,一般稍大于内存容量即可。这样的分区设置对于一般用户已经足够了,即使将来感到磁盘空间紧张,还可以继续添加新的分区。选择下一步并确认进行分区格式化。然后开始配置GRUB。 GRUB (GRand Unified Bootloader)是 Red Flag Linux Desktop 5.0 的引导装载程序,它支持 Red Flag Linux Desktop 5.0 与多种操作系统共存,可以在多个系统共存时选择引导哪个系统,例如:Linux、Solaris、OS/2、Windows9x/2000/NT 等。如果电脑中没有别的Linux 操作系统,最好将GRUB安装到MBR(主引导记录)区,这样能保证你机器上的Window系统与Linux系统都能正常引导。因为Windows的引导程序并不会检测到Linux系统。 如果安装程序检测到了主机中的网卡类型,就会显示网络配置界面。设备列表中将会显示出已经检测到的网络设备,对于每个设备,可以点击编辑按钮对IP地址,子网掩码等进行设置。当然你也可以选择略过直接到下一步,设置root密码。Linux 操作系统中,root 是系统管理员,可以对系统进行任意地操作。因此,root 口令是决定系统安全性的重要参数,对其保密性要求很高,密码必须至少包括6个字符,并且区分大小写。

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    4.虚存管理

    局限性还表现在下述两个方面: (1) 时间局限性: 如果程序中的某条指令一旦执行, 则不久以后该指令可能再次执行;如果某数据被访问过, 则不久以后该数据可能再次被访问。产生时间局限性的典型原因,是由于在程序中存在着大量的循环操作。 (2) 空间局限性: 一旦程序访问了某个存储单元,在不久之后,其附近的存储单元也将被访问,即程序在一段时间内所访问的地址,可能集中在一定的范围之内,其典型情况便是程序的顺序执行。 基于局部性原理,应用程序在运行之前,没有必要全部装入内存,仅须将那些当前要运行的少数页面或段先装入内存便可运行,其余部分暂留在盘上。程序在运行时,如果它所要访问的页已调入内存,便可继续执行下去;但如果程序所要访问的页尚未调入内存(称为缺页),此时程序应利用操作系统所提供的请求调页功能,将它们调入内存,以使进程能继续执行下去。如果此时内存已满,无法再装入新的页,则还须再利用页的置换功能,将内存中暂时不用的页调至盘上,腾出足够的内存空间后,再将要访问的页调入内存,使程序继续执行下去。

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    Linux监控内存free命令详解

    free命令可以显示当前系统未使用的和已使用的内存数目,还可以显示被内核使用的内存缓冲区。 参数讲解 bash-3.00$ free total       used       free     shared    buffers     cached Mem:       1572988    1509260      63728          0      62800     277888 -/+ buffers/cache:    1168572     404416 Swap:      2096472      16628    2079844 Mem:表示物理内存统计 total:表示物理内存总量(total = used + free) used:表示总计分配给缓存(包含buffers 与cache )使用的数量,但其中可能部分缓存并未实际使用。 free:未被分配的内存。 shared:共享内存,一般系统不会用到,这里也不讨论。 buffers:系统分配但未被使用的buffers 数量。 cached:系统分配但未被使用的cache 数量。 -/+ buffers/cache:表示物理内存的缓存统计 used2:也就是第一行中的used – buffers-cached 也是实际使用的内存总量。 //used2为第二行 free2= buffers1 + cached1 + free1 //free2为第二行、buffers1等为第一行 free2:未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和,这就是系统当前实际可用内存。 Swap:表示硬盘上交换分区的使用情况,这里我们不去关心。 系统的总物理内存:255268Kb(256M),但系统当前真正可用的内存b并不是第一行free 标记的 16936Kb,它仅代表未被分配的内存。 buffers与cached的区别 A buffer is something that has yet to be “written” to disk. A cache is something that has been “read” from the disk and stored for later use 对于应用程序来说,buffers/cached 是等于可用的,因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能,当应用程序需在用到内存的时候,buffer/cached会很快地被回收。 所以从应用程序的角度来说 可用内存=系统free memory+buffers+cached. buffers是指用来给块设备做的缓冲大小,他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages. cached是用来给文件做缓冲。 那就是说:buffers是用来存储,目录里面有什么内容,权限等等。 而cached直接用来记忆我们打开的文件,如果你想知道他是不是真的生效,你可以试一下,先后执行两次命令#man X ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。 cached实验:在一台没有什么应用的机器上做会看得比较明显。记得实验只能做一次,如果想多做请换一个文件名。 #free #man X #free #man X #free 你可以先后比较一下free后显示buffers的大小。 buffers实验: #free #ls /dev #free 你比较一下两个的大小,当然这个buffers随时都在增加,但你有ls过的话,增加的速度会变得快,这个就是buffers/chached的区别。 因为Linux将你暂时不使用的内存作为文件和数据缓存,以提高系统性能,当你需要这些内存时,系统会自动释放(不像windows那样,即使你有很多空闲内存,他也要访问一下磁盘中的pagefiles) 简述swap 当可用内存少于额定值的时候,就会开始进行交换. 如何看额定值(RHEL4.0): #cat /proc/meminfo 交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数: 1.减少缓冲与页面cache的大小, 2.将系统V类型的内存页面交换出去, 3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页,也就是物理内存不足)。 事实上,少量地使用swap是不是影响到系统性能的。 使用free命令 将used的值减去   buffer和cache的值就是你当前真实内存使用 ————– 对操作系统来讲是Mem的参数.buffers/cached 都是属于被使用,所以它认为free只有16936. 对应用程序来讲是(-/+ buffers/cach).buffers/cached 是等同可用的,因为buffer/cached是为了

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