Эффективность виртуальной памяти

Виртуальная память - технология, разработанная ради увеличения общего объема памяти, организации множества адресных пространств памяти, их защиты и автоматизации процесса перемещения машинного кода и данных между основной памятью компьютера и вторичным хранилищем.

В настоящее время технология виртуальной памяти имеет аппаратную поддержку на всех современных процессорах.

В случае расположения данных на внешних запоминающих устройствах память может быть представлена отдельным файлом или специальным разделом на жёстком диске.

Также существует термин swap, означающий виртуальную память (точнее способ её представления) или файл подкачки.

Использование технологии виртуальной памяти позволяет:

- упростить адресацию памяти клиентским программным обеспечением;

- рационально управлять оперативной памятью компьютера (хранить в ней только активно используемые области памяти);

- изолировать процессы друг от друга (процесс полагает, что монопольно владеет всей памятью).

Существует несколько способов реализации виртуальной памяти: свопинг, а также страничная и сегментная организации виртуальной памяти.

Свопинг - один из методов реализации виртуальной памяти, при котором отдельные, как правило, неактивные процессы перемещаются из оперативной памяти на жёсткий диск, тем самым освобождая оперативную память для загрузки других процессов. Процессы целиком перемещаются между ОЗУ и жестким диском, поэтому иногда некоторые процессы могут полностью отсутствовать в оперативной памяти. Если процесс снова нужен для работы, то он возвращается диспетчером памяти в ОЗУ. Существуют различные алгоритмы выбора процессов на загрузку и выгрузку, а также различные способы выделения оперативной и дисковой памяти загружаемому процессу.

Использование свопинга наиболее эффективно, если запущено много интерактивных приложений, которые используют большой объем ОЗУ, но при этом практически не занимают процессорное время.

Одним из недостатков механизма свопинга может стать фрагментация файла подкачки (своп-файла). При считывании и записи данных страниц из фрагментированного файла подкачки много времени будет уходить на перепозиционирование головок жёсткого диска на начало очередной области, что может привести к снижению производительности системы.

Для наиболее эффективной организации свопинга и повышения производительности используют следующие методики:

1. Под swap-файл выделяется место, объем которого равно объёму оперативной памяти, умноженному на 1, на 2 или на 3.

2. Если в компьютере или ноутбуке несколько жестких дисков, то располагать файл подкачки нужно на менее нагруженном из них.

3. Располагать файл подкачки следует на диске с наибольшими скоростями чтения/записи и как можно ближе к началу диска.

4. При работе в Windows swap-файл лучше размещать на разделе с файловой системой FAT32, при этом не забывать, что она менее надежна, чем NTFS.

5. При наличии достаточно большого объема оперативной памяти (более 2Гб) на малонагруженной системе можно вообще отказаться от файла подкачки.

Профессионалы иногда рекомендуют перевести файл pagefile.sys на другой диск, на котором не установлена операционная система Windows. Идея заключается в том, что многозадачная операционная система сможет быстрее получать доступ к виртуальной памяти, если последняя размещается на выделенном приводе жесткого диска, не занятом работой с программами или файлами. Такой подход может сократить фрагментацию файла подкачки, что позволит повысить эффективность записи данных виртуальной памяти на диск и считывания их оттуда. Нужно отметить, что перенос файла подкачки на другой логический диск, находящийся на том же приводе жесткого диска, на котором находится операционная система, ситуацию не меняет. Чтобы эффект был ощутим, файл подкачки следует разместить на другом приводе жесткого диска. Для перемещения файла подкачки необходимо воспользоваться рассмотренным выше диалогом настройки виртуальной памяти. Выберите логический диск, на котором собираетесь разместить файл подкачки и введите нужные значения исходного и максимального размера. Затем выберите диск C: и установите значения исходного и максимального размера равными 126 Мбайт. (можно сделать размер файла подкачки меньшим или даже выбрать вариант Без файла подкачки, но в таком случае система не сможет создать файл журнала, если произойдет сбой системы). Чтобы изменения вступили в силу, необходимо перезагрузить компьютер.

В системе Mac OS X также возможно оптимизировать работу виртуальной памяти. Лучше всего для этого максимально увеличить в системе объем физической памяти. Mac OS X может эффективно управлять размещением виртуальной памяти без особого вмешательства пользователя, при условии, если имеется достаточный объем физической памяти. Файл "подкачки" ("swap" file) в Mac OS X выполняет те же функции, что и файл подкачки (pagefile) в Windows. В Mac OS X файл подкачки также можно переместить на другой диск. Подробности можно найти в статье, касающейся советов по настройке Mac OS X.

Вы пользуетесь Linux? Один из пунктов расширенной настройки при установке Linux предусматривает указание места расположения файла подкачки. В этой системе пользователь может также изменять местонахождение файла подкачки. Подробности этого процесса можно найти в соответствующих статьях.

Разумеется, лучше всего избегать использования виртуальной памяти (либо использовать ее как можно меньше). Для этого нужно установить максимальное количество физической памяти, требующееся для работы системы. Информацию о том, как узнать, сколько в компьютере имеется оперативной памяти и как добавить оперативную память, можно найти в статье, посвященной этой теме.

Дата добавления: 2014-01-06