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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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    Linux从零开始(二、基础命令(续)解决命令行无限输入,停不下来)

    重导与管道: 重导(redirect)可将某命令的结果输出导文件中, 它有两中命令: “>”和“>>”。 “>”可将结果输出到文件中, 该文件原有的内容会被删除: “>>”则将结果附加到文件中, 原文件内容不会被清除。范例如下: ls –a>dir.txt ← 将 ls –a命令执行结果输出到 dir.txt文件。 cat data1.txt >> data2.txt ← 将 data1.txt 内容附加到 data2.txt文件之后。 通道(pipe)命令的符号是“ ”,可将某命令的结果输出给另一命令,一下范例将 ls命令的输出结果传给 grep命令过滤: ls grep conf ← 搜索并显示 ls命令运行结果中包含有“conf”字符串 在举一个删除文件或目录的例子,可以利用 yes命令重复输出“y”字符的特性,将结果传给 rm命令,如此即可避免重复输入“y”: yes rm –r mydi 用光盘及软盘在 Linux的文字模式下要使用光盘或软盘, 并不是只将光盘或软盘放入即可, 用户需要运行加载的命令, 才可读写数据。 所谓加载就是将存储介质( 如光盘和软盘)指定成系统中的某个目录(如/mnt/cdrom或 mnt/floppy)。通过直接存取此加载目录,即可读写存储介质中的数据。以下就来看看文字模式下的加载及卸载命令。 加载的mount(登上、增加)命令 要使用光盘时先把光盘放入光驱, 然后执行加载的mount命令, 将光盘加载至系统中: mount /dev/mut/cdrom← 加载光盘 同理,使用软盘之前也需要和光盘一样,必须先加载后才能使用: mount /dev/mut/floppy← 加载软盘 卸载的umount命令 如果不需要使用光盘或软盘, 则需先执行卸载命令之后, 才能将光盘或软盘退出。 范例如下:umount /mnt/← 光盘卸载 在不使用软盘时执行umount 命令卸载软盘,再将软盘拿出 umount /mnt/← 软盘卸载 后台运行程序 用户有时的程序有可能要花费很多时间, 如果将它放在前台运行, 将导致无法继续做其他事情, 最好的方法就是将它放在后台运行, 甚至可能希望在用户注销系统后, 程序还可以继续运行。让我们看看那如何实现这一目的。 在后台运行程序的&、 bg命令 将程序放到后台运行的最简单方法就是在命令最后加上“&”,范例如下: update db &← 在后台执行 locate 数据库更新命令 bg ← 将更新操作放到后台运行 前台运行的程序fg命令 如果用户当前已有程序在后台运行,可以输入fg命令,将它从背景中移到前台运行: fg ← 放到前台执行的命令会显示出来 在退出后让程序继续运行的nohup命令 此命令可使用户退出系统后,程序继续运行。范例如下: nohup myserver&然后用户就可以退出了, 当再次登录的时候, 可以用ps–aux命令看到程序仍在后台中运行。

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