Linux操作系统的内存管理特性简介

　　注意，如果会有几个人同时使用这个系统，他们都将消耗内存。然而，如果两个人同时运行一个程序，内存消耗的总量并不是翻倍，因为代码页以及共享的库只存在一份。

　　Free以及ps命令对估计所需的内存容量是很有帮助的。

　　对第一步中的估计放宽一些。这是因为对程序在内存中占用多少的估计通常是不准的，因为你很可能忘掉几个你要运行的程序，以及，确信你还要有一些多余的空间用于以防万一。这需几兆字节就够了。(多分配总比少分配交换空间要好，但并不需要过分这样以至于使用整个硬盘，因为不用的交换空间是浪费的空间；参见后面的有关增加交换空间。)同样，因为处理数值更好做，你可以将容量值加大到整数兆字节。

　　基于上面的计算，你就知道了你将需要总和为多少的内存。所以，为了分配交换空间，你仅需从所需总内存量中减去实际物理内存的容量，你就知道了你需要多少的交换空间。(在某些UNIX版本中，你还需要为物理内存的映像分配空间，所以第二步中算出的总量正是你所需要的交换空间的容量，而无需再做上述中的减法运算了。)

　　如果你计算出的交换空间容量远远大于你的物理内存(大于两倍以上)，你通常需要再买些内存来，否则的话，系统的性能将非常低。

　　有几个交换空间是个好主意，即使计算指出你一个都不需要。Linux系统常常动不动就使用交换空间，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：当磁盘闲着，就可以提前做好交换。

　　可以将交换空间分散在几个硬盘之上。针对相关磁盘的速度以及对磁盘的访问模式，这样做可以提高性能。你可能想实验几个方案，但是你要认识到这些实验常常是非常困难的。不要相信其中一个方案比另一个好的说法，因为并不总是这样的。

　　高速缓冲

　　与访问(真正的)的内存相比，磁盘[3]的读写是很慢的。另外，在相应较短的时间内多次读磁盘同样的部分也是常有的事。例如，某人也许首先阅读了一段e-mail消息，然后为了答复又将这段消息读入编辑器中，然后又在将这个消息拷贝到文件夹中时，使得邮件程序又一次读入它。或者考虑一下在一个有着许多用户的系统中ls命令会被使用多少次。通过将信息从磁盘上仅读入一次并将其存于内存中，除了第一次读以外，可以加快所有其它读的速度。这叫作磁盘缓冲(disk buffering)，被用作此目的的内存称为高速缓冲(buffer cache)。

　　不幸的是，由于内存是一种有限而又不充足的资源，高速缓冲不可能做的很大(它不可能包容要用到的所有数据)。当缓冲充满了数据时，其中最长时间不用的数据将被舍弃以腾出内存空间用于新的数据。

　　对写磁盘操作来说磁盘缓冲技术同样有效。一方面，被写入磁盘的数据常常会很快地又被读出(例如，原代码文件被保存到一个文件中，又被编译器读入)，所以将要被写的数据放入缓冲中是个好主意。另一方面，通过将数据放入缓冲中，而不是将其立刻写入磁盘，程序可以加快运行的速度。以后，写的操作可以在后台完成，而不会拖延程序的执行。

　　大多数操作系统都有高速缓冲(尽管可能称呼不同)，但是并不是都遵守上面的原理。有些是直接写(write-through)：数据将被立刻写入磁盘(当然，数据也被放入缓存中)。如果写操作是在以后做的，那么该缓存被称为后台写(write-back)。后台写比直接写更有效，但也容易出错：如果机器崩溃，或者突然掉电，或者是软盘在缓冲中等待写的数据被写入软盘之前被从驱动器中取走，缓冲中改变过的数据就被丢失了。如果仍未被写入的数据含有重要的薄记信息，这甚至可能意味着文件系统(如果有的话)已不完整。

　　由于上述原因，在使用适当的关闭过程之前，绝对不要关掉电源(见第六章)，不要在卸载(如果已被加载)之前将软盘从驱动器中取出来，也不要在任何正在使用软盘的程序指示出完成了软盘操作并且软盘灯熄灭之前将软盘取出来。sync命令倾空(flushes)缓冲，也即，强迫所有未被写的数据写入磁盘，可用以确定所有的写操作都已完成。在传统的UNIX系统中，有一个叫做update的程序运行于后台，每隔30秒做一次sync操作，因此通常无需手工使用sync命令了。Linux另外有一个后台程序，bdflush，这个程序执行更频繁的但不是全面的同步操作，以避免有时sync的大量磁盘I/O操作所带来的磁盘的突然冻结。