linux进程的虚拟内存

① linux进程内存管理方法

Linux系统提供了复杂的存储管理系统，使得进程所能访问的内存达到4GB。在Linux系统中，进程的4GB内存空间被分为两个部分——用户空间与内核空间。用户空间的地址一般分布为0~3GB(即PAGE_OFFSET，在Ox86中它等于OxC0000000），这样，剩下的3~4GB为内核空间，用户进程通常只能访问用户空间的虚拟地址，不能访问内核空间的虚拟地址。用户进程只有通过系统调用（代表用户进程在内核态执行）等方式才可以访问到内核空间。每个进程的用户空间都是完全独立、互不相干的，用户进程各自有不同的页表。而内核空间是由内核负责映射，它并不会跟着进程改变，是固定的。内核空间的虚拟地址到物理地址映射是被所有进程共享的，内核的虚拟空间独立于其他程序。Linux中1GB的内核地址空间又被划分为物理内存映射区、虚拟内存分配区、高端页面映射区、专用页面映射区和系统保留映射区这几个区域。对于x86系统而言，一般情况下，物理内存映射区最大长度为896MB，系统的物理内存被顺序映射在内核空间的这个区域中。当系统物理内存大于896MB时，超过物理内存映射区的那部分内存称为高端内存（而未超过物理内存映射区的内存通常被称为常规内存），内核在存取高端内存时必须将它们映射到高端页面映射区。Linux保留内核空间最顶部FIXADDR_TOP~4GB的区域作为保留区。当系统物理内存超过4GB时，必须使用CPU的扩展分页(PAE）模式所提供的64位页目录项才能存取到4GB以上的物理内存，这需要CPU的支持。加入了PAE功能的Intel Pentium Pro及以后的CPU允许内存最大可配置到64GB，它们具备36位物理地址空间寻址能力。由此可见，对于32位的x86而言，在3~4GB之间的内核空间中，从低地址到高地址依次为:物理内存映射区隔离带vmalloc虚拟内存分配器区隔离带高端内存映射区专用页面映射区保留区。

② linux里面虚拟内存和swap有什么区别

为了提高磁盘存取效率， Linux做了一些精心的设计， 除了对dentry进行缓存（用于VFS，加速文件路径名到inode的转换）， 还采取了两种主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache.前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写.这些Cache有效缩短了I/O系统调用（比如 read，write，getdents）的时间.
内存活动基本上可以用3个数字来量化：活动虚拟内存总量，交换（swapping）率和调页（paging）率.其中第一个数字表明内存的总需求量，后两个数字表示那些内存中有多少比例正处在使用之中.目标是减少内存活动或增加内存量，直到调页率保持在一个可以接受的水平上为止.
活动虚拟内存的总量（VM）=实际内存大小（size of real memory）（物理内存）+使用的交换空间大小（amount of swap space used）
当程序运行需要的内存大于物理内存时，Linux系统采用了调页机制，即系统一些内存中的页面到磁盘上，腾出来空间供进程使用。
大多数系统可以忍受偶尔的调页，但是频繁的调页会使系统性能急剧下降。
Linux内存管理：Linux系统通过2种方法进行内存管理，“调页算法”，“交换技术”。
调页算法是将内存中最近不常使用的页面换到磁盘上，把常使用的页面（活动页面）保留在内存中供进程使用。
交换技术是系统将整个进程，而不是部分页面，全部换到磁盘上。正常情况下，系统会发生一些交换过程。
当内存严重不足时，系统会频繁使用调页和交换，这增加了磁盘I/O的负载。进一步降低了系统对作业的执行速度，即系统I/O资源问题又会影响到内存资源的分配。
Linux的虚拟内存是一个十分复杂的子系统，它实现了进程间代码与数据共享机制的透明性，并能够分配比系统现有物理内存更多的内存，某些操作系统的虚存甚至能通过提供缓存功能影响到文件系统的性能，各种风格的Linux的虚存的实现方式区别很大，但都离不开下面的4个概念。

1：实际内存
实际内存是指一个系统中实际存在的物理内存，称为RAM。实际内存是存储临时数据最快最有效的方式，因此必须尽可能地分配给应用程序，现在的RAM的形式有多种：SIMM、DIMM、Rambus、DDR等，很多RAM都可以使用纠错机制（ECC）。
2：交换空间
交换空间是专门用于临时存储内存的一块磁盘空间，通常在页面调度和交换进程数据时使用，通常推荐交换空间的大小应该是物理内存的二到四倍。
3：页面调度
页面调度是指从磁盘向内存传输数据，以及相反的过程，这个过程之所以被称为页面调度，是因为Linux内存被平均划分成大小相等的页面；通常页面大小为 4KB和8KB（在Solaris中可以用pagesize命令查看）。当可执行程序开始运行时，它的映象会一页一页地从磁盘中换入，与此类似，当某些内存在一段时间内空闲，就可以把它们换出到交换空间中，这样就可以把空闲的RAM交给其他需要它的程序使用。
4：交换
页面调度通常容易和交换的概念混淆，页面调度是指把一个进程所占内存的空闲部分传输到磁盘上，而交换是指当系统中实际的内存已不够满足新的分配需求时，把整个进程传输到磁盘上，交换活动通常意味着内存不足。
vmstat监视内存性能：该命令用来检查虚拟内存的统计信息，并可显示有关进程状态、空闲和交换空间、调页、磁盘空间、CPU负载和交换，cache刷新以及中断等方面的信息。

③ Linux 的虚拟内存管理有几个关键概念

Linux 的虚拟内存管理有几个关键概念：
1、每个进程都有独立的虚拟地址空间，进程访问的虚拟地址并不是真正的物理地址；
2、虚拟地址可通过每个进程上的页表(在每个进程的内核虚拟地址空间)与物理地址进行映射，获得真正物理地址；
3、如果虚拟地址对应物理地址不在物理内存中，则产生缺页中断，真正分配物理地址，同时更新进程的页表；如果此时物理内存已耗尽，则根据内存替换算法淘汰部分页面至物理磁盘中。

④ linux 下怎么查看一个进程占用内存大小

这里介绍下查看一个进程占用内存大小的方法。

1、首先单击桌面左上角的应用程序，选择系统工具选项，如下图所示。

⑤ 如何让linux程序只使用虚拟内存

虚拟内存
，其实是硬盘上的一段存储空间，存取速度比内存慢得多。一般系统管理器，都是优先用内存。实在不够用，再通过交换，使用虚拟内存。
自己编程，可以使用memory
map函数，缓冲区使用的，也是硬盘空间。

⑥ linux中查看虚拟内存和cpu占用率的命令是什么

top，free，cat/proc/meminfo，cat/proc/cpuinfo。

[root@centerlisdbproc]#dmidecode|grep-A16"MemoryDevice"|more[objectObject]。

查看内存使用情况：cat/proc/meminfo，查看CPU使用情况：cat /proc/cpuinfo。

在系统维护的过程中，随时可能有需要查看 CPU 使用率，并根据相应信息分析系统状况的需要。在 CentOS 中，可以通过 top 命令来查看 CPU 使用状况。

运行 top 命令后，CPU 使用状态会以全屏的方式显示，并且会处在对话的模式 -- 用基于 top 的命令，可以控制显示方式等等。退出 top 的命令为 q （在 top 运行中敲 q 键一次）。

top命令是Linux下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，类似于Windows的任务管理器。

可以直接使用top命令后，查看%MEM的内容。可以选择按进程查看或者按用户查看，如想查看oracle用户的进程内存使用情况的话可以使用如下的命令：$ top -u oracle。

(6)linux进程的虚拟内存扩展阅读：

一、查看内存占用：

1、free

# free -m。

以MB为单位显示内存使用情况。

# free -h。

以GB为单位显示内存使用情况。

# free -t。

以总和的形式查询内存的使用信息。

# free -s 5。

周期性的查询内存使用信息。

每5秒执行一次命令。

二、查看CPU使用情况：

1、top。

top后键入P看一下谁占用最大。

# top -d 5。

周期性的查询CPU使用信息。

每5秒刷新一次。

2、ps auxw（查看本机的进程所占cpu和mem的百分比情况）。

使用"ps auxw" 可以查看到本机的进程所占cpu和mem的百分比情况。

# ps auxw | head -1

%CPU 进程的cpu占用率。

%MEM 进程的内存占用率。

3、查看本机所有进程的CPU占比之和。

# cat cpu_per.sh

三、查看cpu信息（信息记录在/proc/cpuinfo中）

# 总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数。

# 总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数。

⑦ Java程序在linux系统下运行，为什么会占用很多虚拟内存

RSS列 表示， 程序占用了多少物理内存。 虚拟内存可以不用考虑，它并不占用实际物理内存。 (2). top 命令也可以 其中VIRT(或VSS)列 表示，程序占用了多少虚拟内存。 同 ps aux 中的 VSZ列 RES列 表示， 程序占用了多少物理内存。同 ps aux 中的RSS列 2.在linux下， 查看当前系统占用了多少内存， 一般的命令是 free其中， free就是系统还有多少内存可以使用。但由于 linux 系统对内存使用有一个原则， 就是， 内存是宝贵的， 能使用多少就使用多少。 所以， linux会把已经调用过的包缓存起来，放在内存里。这样，实际上，可以使用的内存，就可以理解为， free+buffers+cached3.当你了解完这些命令以后， 再去使用ps aux 命令去查看的时候， 会发现一个奇怪的现象。 所有的 RSS 列的数据，加起来， 比物理内存的数要大很多。 比如， 物理内存为2G， 而RSS列的数据加起来，可能有5个G之多， 这是怎么回事了？ 这是因为RSS列的值骗了我们。 linux的内存机制是这样的： 在运行一个程序时， linux会调用该程序依赖的链接库， 如lib.xx.so。 首先看该链接库是否被映射进内存中，如果没有被映射，则将代码段与数据段映射到内存中，否则只是将其加入进程的地址空间。 这样，当N个程序，依赖到lib.xx.so的时候， 实际上，内存中只有一个lib.xx.so ，而不是N个。 而RSS在显示一个程序占用的实际物理内存时， 将lib.xx.so也算了进来。 比如， X程序， 本身占用内存为5M， lib.xx.so 占用内存2M，lib.xx.so被N个程序共享依赖。 则RSS显示为，X程序运行，占用内存为7M。 实际上， X程序占用了5M空间。 多余的2m被讨入到RSS中了。 当你在用ps aux显示内存占用情况时， N个共享依赖lib.xx.so的N个程序，都把这2m空间，算在自己的RSS中了， 这样RSS的sum值，就比实际物理内存多了。 当然， linux的内存使用机制很复杂， 不是一句两句能说清楚的。这里只是简单的说明了一下， ps aux中的RSS值， 并不能真实反映物理内存的使用情况。 4. 如果查看更详细的内存使用情况， 可用以下几种方法， 或者几种方法结合使用：这几种方法，都需要root账户的权限(1). pmap -d $pid $pid 是正在运行的程序的pid(2). cat /proc/$pid/smaps smaps的数据比较详细，可简单的归纳一下，归纳的命令如下： cat /proc/$pid/smaps awk '//{val_name=gensub(/([a-zA-Z_]*).*/,"\\1",1,$1); list[val_name]+=$2; }END{for(val in list)print val,list[val];}' (3). cat /proc/$pid/maps(4). cat /proc/$pid/statm输出解释第一列 size:任务虚拟地址空间大小 第二列 Resident：正在使用的物理内存大小 第三列 Shared：共享页数 第四列 Trs：程序所拥有的可执行虚拟内存大小 第五列 Lrs：被映像倒任务的虚拟内存空间的库的大小 第六列 Drs：程序数据段和用户态的栈的大小 第七列 dt：脏页数量(5). vmstat这个命令据说也可以提供一些参考信息，具体还未研究 5.作为phper，尝试过使用php的函数memory_get_usage()， 该函数也不能得到php当前运行的程序，实际的，真正占用的内存数量。 如果真想得到，php真正占用的内存， 大概只能在, 程序运行的开始，执行一次memory_get_usage(). 在程序运行结束，执行一次memory_get_usage()。 将两者的值相减，得到的值， 应该是一个相对比较准确的，内存占用数量了。 这个方法还没有测试， 考虑到， 得到这个数量，也没有实际意义， 加上平时又比较忙，懒得试了。

⑧ linux虚拟内存占用高

RSS列表示，程序占用了多少物理内存。虚拟内存可以不用考虑，它并不占用实际物理内存。(2).top命令也可以其中VIRT(或VSS)列表示，程序占用了多少虚拟内存。同psaux中的VSZ列RES列表示，程序占用了多少物理内存。

⑨ linux虚拟内存有什么作用

linux下的vm(虚拟内存)和windows下的作用是一样的,均是防止真实内存资源不足准备的.
linux的vm相关参数介绍

1. 保证linux有足够的物理内存，可以调整vm的如下参数

vm.min_free_kbytes=409600;//默认值是3797，保证物理内存有足够空闲空间，防止突发性换页

vm.vfs_cache_pressure=200；//默认是100，增大这个参数设置了虚拟内存回收directory和i-node缓冲的倾向，这个值越大。越易回收

vm.swappiness=40 //缺省60，减少这个参数会使系统尽快通过swapout不使用的进程资源来释放更多的物理内存

一般在rac的配置环境中配置这三个参数，可以防止换页引起节点短暂无响应，导致节点重启

2. 改善io系统的性能

overcommit_memory = 0
vm.overcommit_ratio = 10 //默认值是50，用于虚拟内存的物理内存的百分比

vm.dirty_ratio = 20 //默认值是40，为了保持稳定，持续的写入，把这个值调整的小一些，经验值是20

vm.dirty_background_ratio //缺省数值是500，也就是5秒,如果系统要求稳定持续的写，可以适当降低该值，把峰值的写操作平均多次，也避免宕机丢失更多的数据

vm.dirty_expire_centisecs //缺省是3000，也就是30秒,如果系统写操作压力很大，可以适当减小该值，但也不要太小；建议设置为 1500

vm的相关参数在/proc/sys目录下

相关命令

sysctl -p //修改vm参数后，运行这个命令可以立即生效
sysctl -a //查看所有的vm参数

与磁盘IO子系统有关的

/proc/sys/vm/dirty_ratio
这个参数控制文件系统的文件系统写缓冲区的大小，单位是百分比，表示系统内存的百分比，
表示当写缓冲使用到系统内存多少的时候，开始向磁盘写出数据。增大之会使用更多系统内
存用于磁盘写缓冲，也可以极大提高系统的写性能。但是，当你需要持续、恒定的写入场合
时，应该降低其数值，一般启动上缺省是 10。下面是增大的方法：

echo '40' > /proc/sys/vm/dirty_ratio

/proc/sys/vm/dirty_background_ratio
这个参数控制文件系统的pdflush进程，在何时刷新磁盘。单位是百分比，表示系统内存的百
分比，意思是当写缓冲使用到系统内存多少的时候，pdflush开始向磁盘写出数据。增大之会
使用更多系统内存用于磁盘写缓冲，也可以极大提高系统的写性能。但是，当你需要持续、恒
定的写入场合时，应该降低其数值，一般启动上缺省是 5。下面是增大的方法：

echo '20' > /proc/sys/vm/dirty_background_ratio

/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs
这个参数控制内核的脏数据刷新进程pdflush的运行间隔。单位是 1/100 秒。缺省数值是500，
也就是 5 秒。如果你的系统是持续地写入动作，那么实际上还是降低这个数值比较好，这样可
以把尖峰的写操作削平成多次写操作。设置方法如下：

echo "200" > /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs

如果你的系统是短期地尖峰式的写操作，并且写入数据不大（几十M/次）且内存有比较多富裕，那么应该增大此数值：

echo "1000" > /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs

/proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs
这个参数声明Linux内核写缓冲区里面的数据多“旧”了之后，pdflush进程就开始考虑写到磁盘中去。
单位是 1/100秒。缺省是 3000，也就是 30 秒的数据就算旧了，将会刷新磁盘。对于特别重载的写
操作来说，这个值适当缩小也是好的，但也不能缩小太多，因为缩小太多也会导致IO提高太快。建
议设置为 1500，也就是15秒算旧。

echo "1500" > /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs

当然，如果你的系统内存比较大，并且写入模式是间歇式的，并且每次写入的数据不大（比如几十M），
那么这个值还是大些的好。

与网络IO子系统有关的

/proc/sys/net/ipv4/tcp_retrans_collapse
这个参数控制TCP双方Window协商出现错误的时候的一些重传的行为。但是在老的2.6的核
（<2.6.18）里头，这个重传会导致kernel oops，kernel panic，所以，如果出现有
tcp_retrans_*样子的kernel panic，可以把这个参数给设置成0：

echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/tcp_retrans_collapse

提高Linux应对短连接的负载能力
在存在大量短连接的情况下，Linux的TCP栈一般都会生成大量的 TIME_WAIT 状态的socket。
你可以用下面的命令看到：

netstat -ant| grep -i time_wait

有时候，这个数目是惊人的：

netstat -ant|grep -i time_wait |wc -l

可能会超过三四万。这个时候，我们需要修改 linux kernel 的 tcp time wait的时间，缩短之，
有个 sysctl 参数貌似可以使用，它是 /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout，缺省值是 60，
也就是60秒，很多网上的资料都说将这个数值设置低一些就可以减少netstat 里面的TIME_WAIT状态，
但是这个说法是错误的。经过认真阅读Linux的内核源代码，我们发现这个数值其实是输出用的，
修改之后并没有真正的读回内核中进行使用，而内核中真正管用的是一个宏定义，在
$KERNEL/include/net/tcp.h里面，有下面的行：

#define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ) /* how long to wait to destroy TIME-WAIT
* state, about 60 seconds */

而这个宏是真正控制 TCP TIME_WAIT 状态的超时时间的。如果我们希望减少 TIME_WAIT 状态的数目
（从而节省一点点内核操作时间），那么可以把这个数值设置低一些，根据我们的测试，设置为 10
秒比较合适，也就是把上面的修改为：

#define TCP_TIMEWAIT_LEN (10*HZ) /* how long to wait to destroy TIME-WAIT
* state, about 60 seconds */

然后重新编译内核，重启系统即可发现短连接造成的TIME_WAIT状态大大减少：

netstat -ant | grep -i time_wait |wc -l

一般情况都可以至少减少2/3。也能相应提高系统应对短连接的速度。

/proc/irq/{number}/smp_affinity
在多 CPU 的环境中，还有一个中断平衡的问题，比如，网卡中断会教给哪个 CPU 处理，
这个参数控制哪些 CPU 可以绑定 IRQ 中断。其中的 {number} 是对应设备的中断编号，
可以用下面的命令找出：

cat /proc/interrupt

比如，一般 eth0 的 IRQ 编号是 16，所以控制 eth0 中断绑定的 /proc 文件名是
/proc/irq/16/smp_affinity。上面这个命令还可以看到某些中断对应的CPU处理的次数，
缺省的时候肯定是不平衡的。

设置其值的方法很简单，smp_affinity 自身是一个位掩码（bitmask），特定的位对应特
定的 CPU，这样，01 就意味着只有第一个 CPU 可以处理对应的中断，而 0f（0x1111）
意味着四个 CPU 都会参与中断处理。

几乎所有外设都有这个参数设置，可以关注一下。

这个数值的推荐设置，其实在很大程度上，让专门的CPU处理专门的中断是效率最高的，比如，
给磁盘IO一个CPU，给网卡一个CPU，这样是比较合理的。