Linux服務(wù)器分配真實與虛擬內(nèi)存給處理器，通過交換管理內(nèi)存使用率。明白Linux內(nèi)存類型以及處理器如何共享內(nèi)存有助于優(yōu)化內(nèi)存使用率。
從Linux內(nèi)核start-up執(zhí)行程序進(jìn)程分配內(nèi)存，需要虛擬內(nèi)存總和。Linux上的虛擬內(nèi)存是無限的，處理器在啟動時就能分配內(nèi)存。Linux內(nèi)核映射通過交換能分配虛擬內(nèi)存到實際內(nèi)存。
與Windows不同，內(nèi)存交換會讓程序慢下來，Linux內(nèi)存交換是有益的，這得感謝Linux分析進(jìn)程所分配的內(nèi)存頁使用的方式。Linux內(nèi)核運行最近使用算法，確定哪些內(nèi)存頁需要進(jìn)入RAM哪些不需要。某些情況下，讓Linux內(nèi)核交換更快速能提升內(nèi)存性能。
一個程序的進(jìn)程通常需要比實際需求更多的虛擬內(nèi)存。在Linux的頂級程序中，虛擬內(nèi)存需求出現(xiàn)在VIRT與常駐內(nèi)存（RAA）卷中。當(dāng)進(jìn)程開始使用分配給的內(nèi)存頁做事時，頁面移到RAM，作為RSS顯示。監(jiān)控Linux內(nèi)核內(nèi)存使用率讓管理員只保留這些頻繁使用的內(nèi)存頁。不常使用的存取頁可通過內(nèi)核或交換丟棄。
Linux服務(wù)器上的進(jìn)程使用匿名內(nèi)存，與代碼以及數(shù)據(jù)相關(guān)的文件內(nèi)存。匿名內(nèi)存必須直接可用，因此，如果內(nèi)存資源有壓力，標(biāo)注為匿名內(nèi)存的頁就應(yīng)該進(jìn)行交換。
數(shù)據(jù)內(nèi)存又是另一回事了。當(dāng)一個進(jìn)程從磁盤讀數(shù)據(jù)時，保留在緩存中，允許在下次需要數(shù)據(jù)時進(jìn)程快速提供數(shù)據(jù)。在內(nèi)存壓力下，內(nèi)核可以丟棄數(shù)據(jù)內(nèi)存。移動未使用的文件內(nèi)存到交換是沒有性能益處的，丟棄是個更好的選擇。
在決定丟棄或交換內(nèi)存時，Linux內(nèi)核區(qū)分活躍與不活躍內(nèi)存。如果不活躍的內(nèi)存近期未用，那么將其移到交換或直接丟棄顯然沒有害處。/proc/meminfo文件顯示匿名與文件內(nèi)存的活躍與不活躍內(nèi)存之間的差別，如下圖1所示。
圖1：來自Linux內(nèi)核活躍內(nèi)存與不活躍內(nèi)存的差別
[root@IAD ~]# less /proc/meminfo
MemTotal： 7971636 kB
MemFree： 2653648 kB
Buffers： 250868 kB
Cached： 2974052 kB
SwapCached： 0 kB
Active： 2530380 kB
Inactive： 2323604 kB
Active（anon）： 1633532 kB
Inactive（anon）： 125712 kB
Active（file）： 896848 kB
Inactive（file）： 2197892 kB
Unevictable： 0 kB
Mlocked： 0 kB
SwapTotal： 10059772 kB
SwapFree： 10059772 kB
Dirty： 132 kB
Writeback： 0 kB
AnonPages： 1629052 kB
Mapped： 162396 kB
Shmem： 130192 kB
Slab： 296332 kB
SReclaimable： 233344 kB
SUnreclaim： 62988 kB
在這個例子中，有大量活躍的匿名內(nèi)存，少量的不活躍匿名內(nèi)存。如果系統(tǒng)處于內(nèi)存壓力下，內(nèi)核將移動125MB的不活躍匿名內(nèi)存到交換。不應(yīng)該交換標(biāo)志為活躍頁內(nèi)存的1.6GB內(nèi)存，因為內(nèi)存頁經(jīng)常需要在RAM與磁盤之間移動，這樣就會降低性能。如果過交換的量大于不活躍（匿名）內(nèi)存，你應(yīng)該添加更多RAM優(yōu)化Linux內(nèi)存頁。
對于理想的Linux內(nèi)存頁，實際使用的交換總量不應(yīng)該多余不活躍（匿名）內(nèi)存頁的量。活躍（文件）內(nèi)存的量等于內(nèi)核所需的緩存內(nèi)存的量。否則，就不能提升服務(wù)器性能。
當(dāng)內(nèi)核需要更多內(nèi)存時，標(biāo)志為不活躍的文件內(nèi)存將被丟棄。由于Linux內(nèi)核無法更好處理，那么不活躍文件內(nèi)存保留在緩存中。如果數(shù)據(jù)丟棄也不會有影響。
