swap存储在
A. linux内存机制(swap)
我们知道,直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此,我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。
物理内存就是系统硬件提供的内存大小,是真正的内存,相对于物理内存,在linux下还有一个虚拟内存的概念,虚拟内存就是为了满足物理内存的不足而提出的策略,它是利用磁盘空间虚拟出的一块逻辑内存,用作虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间(Swap Space)。
作为物理内存的扩展,linux会在物理内存不足时,使用交换分区的虚拟内存,更详细的说,就是内核会将暂时不用的内存块信息写到交换空间,这样以来,物理内存得到了释放,这块内存就可以用于其它目的,当需要用到原始的内容时,这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。
Linux的内存管理采取的是分页存取机制,为了保证物理内存能得到充分的利用,内核会在适当的时候将物理内存中不经常使用的数据块自动交换到虚拟内存中,而将经常使用的信息保留到物理内存。
要深入了解linux内存运行机制,需要知道下面提到的几个方面:
Linux系统会不时的进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面。这可以避免等待交换所需的时间。
Linux 进行页面交换是有条件的,不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存,linux内核根据”最近最经常使用“算法,仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟 内存,有时我们会看到这么一个现象:linux物理内存还有很多,但是交换空间也使用了很多。其实,这并不奇怪,例如,一个占用很大内存的进程运行时,需 要耗费很多内存资源,此时就会有一些不常用页面文件被交换到虚拟内存中,但后来这个占用很多内存资源的进程结束并释放了很多内存时,刚才被交换出去的页面 文件并不会自动的交换进物理内存,除非有这个必要,那么此刻系统物理内存就会空闲很多,同时交换空间也在被使用,就出现了刚才所说的现象了。关于这点,不 用担心什么,只要知道是怎么一回事就可以了。
交换空间的页面在使用时会首先被交换到物理内存,如果此时没有足够的物理内存来容纳这些页 面,它们又会被马上交换出去,如此以来,虚拟内存中可能没有足够空间来存储这些交换页面,最终会导致linux出现假死机、服务异常等问题,linux虽 然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。
因此,合理规划和设计Linux内存的使用,是非常重要的.
在Linux 操作系统中,当应用程序需要读取文件中的数据时,操作系统先分配一些内存,将数据从磁盘读入到这些内存中,然后再将数据分发给应用程序;当需要往文件中写 数据时,操作系统先分配内存接收用户数据,然后再将数据从内存写到磁盘上。然而,如果有大量数据需要从磁盘读取到内存或者由内存写入磁盘时,系统的读写性 能就变得非常低下,因为无论是从磁盘读数据,还是写数据到磁盘,都是一个很消耗时间和资源的过程,在这种情况下,Linux引入了buffers和 cached机制。
buffers与cached都是内存操作,用来保存系统曾经打开过的文件以及文件属性信息,这样当操作系统需要读取某些文件时,会首先在buffers 与cached内存区查找,如果找到,直接读出传送给应用程序,如果没有找到需要数据,才从磁盘读取,这就是操作系统的缓存机制,通过缓存,大大提高了操 作系统的性能。但buffers与cached缓冲的内容却是不同的。
buffers是用来缓冲块设备做的,它只记录文件系统的元数据(metadata)以及 tracking in-flight pages,而cached是用来给文件做缓冲。更通俗一点说:buffers主要用来存放目录里面有什么内容,文件的属性以及权限等等。而cached直接用来记忆我们打开过的文件和程序。
为了验证我们的结论是否正确,可以通过vi打开一个非常大的文件,看看cached的变化,然后再次vi这个文件,感觉一下两次打开的速度有何异同,是不是第二次打开的速度明显快于第一次呢?接着执行下面的命令:
find / -name .conf 看看buffers的值是否变化,然后重复执行find命令,看看两次显示速度有何不同。
上面这个60代表物理内存在使用40%的时候才会使用swap(参考网络资料:当剩余物理内存低于40%(40=100-60)时,开始使用交换空间) swappiness=0的时候表示最大限度使用物理内存,然后才是 swap空间,swappiness=100的时候表示积极的使用swap分区,并且把内存上的数据及时的搬运到swap空间里面。
值越大表示越倾向于使用swap。可以设为0,这样做并不会禁止对swap的使用,只是最大限度地降低了使用swap的可能性。
通常情况下:swap分区设置建议是内存的两倍 (内存小于等于4G时),如果内存大于4G,swap只要比内存大就行。另外尽量的将swappiness调低,这样系统的性能会更好。
B. 修改swappiness参数
永久性修改:
立即生效,重启也可以生效。
一般系统是不会自动释放内存的 关键的配置文件/proc/sys/vm/drop_caches。这个文件中记录了缓存释放的参数,默认值为0,也就是不释放缓存。他的值可以为0~3之间的任意数字,代表着不同的含义:
0 – 不释放 1 – 释放页缓存 2 – 释放dentries和inodes 3 – 释放所有缓存
前提:首先要保证内存剩余要大于等于swap使用量,否则会宕机!根据内存机制,swap分区一旦释放,所有存放在swap分区的文件都会转存到物理内存上。通常通过重新挂载swap分区完成释放swap。
a.查看当前swap分区挂载在哪?b.关停这个分区 c.查看状态:d.查看swap分区是否关停,最下面一行显示全 e.将swap挂载到/dev/sda5上 f.查看挂载是否成功
B. 简述Linux的/boot分区、swap分区和/(根)分区的作用
/boot 内含启动文件和内核。
启动文件:用于决断你需要启动哪个操作系统或者启动哪个内核。
内核:简单的讲,程序与硬件间的桥梁,你使用应用程序通过内核,控制整个计算机。
SWAP 作为虚拟内存文件的专门分区。作用类似windows的pagesfile.sys。
你可以单独划这个分区,而用一个文件来代替这个分区。但单独的分区效率会高一些,所以通常都独立划分这个分区。
/ 根分区,硬盘不论分几个区。所有的文件都在根目录下。
在windows里,你把硬盘分为c: d: e: 啥的,然后分别装系统、程序、游戏、歌曲啥的。在linux下不一样了:不论你分几个区,你都要给他们起个名字,然后用 /games /music /study 这样的名字来挂载访问,和目录完全一样待遇。所以,在linux下,看起来硬盘就像一个分区一样。这个分区的根目录,就是/ 。
C. Linux - Swap
首先,swap是硬盘上的一块空间。
其次,当内存没有多余空间的时候,可以将一部分数据交换到swap空间。也就是将内存中的一部分数据放到硬盘中,并释放内存空间。这样,释放出的内存空间就又可以被利用来存储其他数据了。
这样,本来只有4G的内存,如果swap有2G的话,可使用的内存可以认为是6G。
但是,硬盘的速度比内存慢太多太多了。因此swap只是对内存的一种补充,是在内存不足时对内存的扩充,但是不能代替内存使用。
内存不足时, 操作系统 会选择 最久没被使用的内存数据 ,交换到swap空间。
注意,交换操作是由操作系统来进行的。
系统在什么情况或条件下才会使用Swap分区的空间呢? 其实是Linux通过一个参数swappiness来控制的。当然还涉及到复杂的算法。
这个参数值可为 0-100,控制系统 swap 的使用程度。
0告诉内核尽可能的不要将内存数据移到swap中,也即只有在迫不得已的情况下才这么做,而100告诉内核只要有可能,尽量的将内存中不常访问的数据移到swap中。默认值为 60。注意:这个只是一个权值,不是一个百分比值,涉及到系统内核复杂的算法
查看当前系统中swappiness的值
修改当前系统中swappiness的值
上面通过sysctl修改的swappiness值在系统重启后会失效,要想重启后继续生效,需要修改配置文件/etc/sysctl.conf,将下面这行修改成10,如果文件中找不到这行的话,在文件末位加上这行就可以了
既然配置swap对桌面系统有帮助,那么配置多少大小的swap比较合适呢?下面是ubuntu给出的建议:
Linux下有两种类型的swap空间,swap分区和swap文件,他们有各自的特点:
swap分区上面由于没有文件系统,所以相当于内核直接访问连续的磁盘空间,效率相对要高点,但由于swap分区一般安装系统时就分配好了了,后期要缩减空间和扩容都很不方便。
swap文件放在指定分区的文件系统里面,所以有可能受文件系统性能的影响,但据说2.6版本以后的内核可以直接访问swap文件对应的物理磁盘地址,相当于跳过了文件系统直接访问磁盘,不过如果swap文件在磁盘上的物理位置不连续时,还是会对性能产生不利影响,但其优点就是灵活,随时可以增加和移除swap文件。
如果配置有多个swap分区或者文件的话,这里将会有多行,每行代表一个正在被系统使用的swap分区或文件,下面是每个字段的意思:
并不是swap空间占用多就一定性能下降,真正影响性能是swap in和out的频率,频率越高,对系统的性能影响越大,我们可以通过vmstat命令来查看swap in/out的频率
在添加swap分区前,首先得有一个空闲的分区,如果是一块新的磁盘,可以用fdisk来创建一个新的分区用于swap。
添加swap文件就简单多了,也没有分区操作那么有风险。
通过如下命令,能查看所有进程的使用swap情况
查看某个进程swap占用内存大小脚本:
查看所有进程使用swap情况脚本: