虚拟内存中的交换功能是否已经过时?

b4fan

Chuck Thacker在“五个软件思想将很快过时”的文章中提到，第一个过时的软件思想是虚拟内存（Virtual Memory）。提出虚拟内存的最初原因是真实内存价格比较高，只好采用在硬盘上开辟某一块空间作为虚拟的内存。但由于硬盘速度所限，虚拟内存的速度远远不如真实内存。但随着内存价格的大大降低，虚拟内存失去了主要作用，同时，因为硬盘速度成为整个系统的瓶颈，也导致虚拟内存成了“鸡肋”。

个人感觉linux内核中页面交换相关的部分是比较难理解的地方，若能去掉对页面交换的支持，那么将大大简化内存管理模块的设计，比如说：一个物理页有可能被多个进程共享，当该物理页被换出到磁盘时，操作系统需要找到共享该物理页的所有的页表项，把页表项的present位清空。

在linux 2.4之前的版本中，为了找到共享某个物理页的所有的页表项，linux内核需要遍历每个进程的页表，在linux 2.4之后的版本中引入了反向映射，内存管理模块为每一个物理页建立了一个链表，记录了共享该物理页的进程的页表项，这种方案提高了交换页面算法的效率，但是在很大程度上复杂了内存管理模块的设计，内存管理模块必须小心翼翼的维护物理页和页表项之间的正向、反向的映射关系，linux一直到2.5版本才引入反向映射的算法，可以看出维护反向映射是一件比较复杂的事情。

qtdszws

交换功能应该不会过时,因为有mmap的需求

snail_314

不做交换的话，如果我分配N G内存怎么办？资源总是有限的阿，总要有个办法吧

albcamus

内存足够大的话，确实可以swapoff。 ssd的普及，将使得内存和硬盘的区别越来越小（特别期望直接挂在北桥的 ssd硬盘， 而不是挂在南桥的SATA controller上）

还有， ssd的普及， 对传统os技术的第一冲击是：page cache。

snail_314

swapoff? ACPI S4怎么办？

b4fan

>> 不做交换的话，如果我分配N G内存怎么办？资源总是有限的阿，总要有个办法吧
如果系统使用了过多的交换空间，性能就无法接受了。多年以前在一台只有64M内存的老机器上运行过Linux，仅仅运行些简单的控制台程序系统还是很顺畅的，但当我尝试启动X的时候，硬盘就开始狂闪，等了好几分钟还是黑屏。换了一台有128M内存的笔记本运行同样版本的Linux，启动X的速度基本可以接受了。

从这个例子可以看出，当用了一倍物理内存左右的交换分区的时候，系统性能下降的很厉害，因此在基本不降低效率的情况下，交换功能最多可以模拟出一倍左右的物理内存，再多就没有意义了。

>> 还有， ssd的普及， 对传统os技术的第一冲击是：page cache。
对。不过，当ssd性能和价格接近内存的时候，内存还有存在的必要吗？

kouu

原帖由 b4fan 于 2009-12-28 13:30 发表
个人感觉linux内核中页面交换相关的部分是比较难理解的地方，若能去掉对页面交换的支持，那么将大大简化内存管理模块的设计，比如说：一个物理页有可能被多个进程共享，当该物理页被换出到磁盘时，操作系统需要找到共享该物理页的所有的页表项，把页表项的present位清空。 ...

我觉得如果linux内核把swap功能去掉并不能带来多大的简化。 页面交换和文件读写的实现是很类似，去掉swap仅仅只能减少一些分支，并不能“大大简化”。
比如你举的例子，就算没有swap，内核为了实现磁盘文件的读写，还是得保留这么一套机制。

augustusqing

原帖由 qtdszws 于 2009-12-28 15:24 发表
交换功能应该不会过时,因为有mmap的需求

mmap与交换关系不大吧，只有通过mmap映射的匿名页才会与交换有关系吧

>>提出虚拟内存的最初原因是真实内存价格比较高，只好采用在硬盘上开辟某一块空间作为虚拟的内存。
虚拟内存除了这个原因外，对于当今系统，为所有进程提供统一的用户虚存空间，这点更重要吧，而交换的作用已经比较弱了吧

>>但由于硬盘速度所限，虚拟内存的速度远远不如真实内存。但随着内存价格的大大降低，虚拟内存失去了主要作用，同时，因为硬盘速度成为整个系统的瓶颈，也导致虚拟内存成了“鸡肋”。

用上ssd，这句话的条件还有效吗？

superfight

看具体的应用环境吧~

当实际内存比所需要的内存少时虚拟内存还是有作用的~

不过虚拟内存随着内存的进步而变化~ 说不定以后L1 L2才叫内存~ 而现在的主存变成了外部存储设备充当虚拟内存~ 哈哈~

accessory

支持3L, 7L