进程虚拟内存使用情况

原则上什么是“虚拟内存”以及为什么需要它，在Wikipedia中有适当的描述，在 Tanenbaum 的“计算机体系结构”中描述得更好（在 Google 上很容易找到共享软件版本）。所以我允许自己跳过严格的定义，我将尝试“在手指上”解释它。

对于内存的每个请求，处理器使用特殊表¹（取决于系统并由操作系统管理）将虚拟地址( VA ) 转换为物理地址。每个进程都有自己的此类表，并且虚拟地址空间( AP ) 的大小通常比计算机上的实际内存大得多，因此并非所有 VA 在任何给定时间都在 RAM 中具有相应的地址。此外，可以将完全不同的实体连接到进程 AP：

• 映射到物理内存的实际页面。
• 请求但未使用的内存页。
• 内存页刷新到交换区。
• 程序和库的静态数据和代码。
• 普通的内存映射文件（请参阅 参考资料mmap）。
• 设备内存（对于 nix 系统，这些实际上是内存映射的设备文件）。

因此，当处理器检测到对当前不在 RAM 中的地址进行了访问时，就会发生页面错误（page fault），然后控制权从进程转移到 OS 内核。然后操作系统内核确定请求的地址指的是什么：

• 如果它是一个空的、以前未使用的页面，则内核分配一个新页面。
• 如果页面处于交换状态，则内核将其从磁盘加载到内存中。
• 如果它是内存映射文件，则内核将文件读入磁盘缓存。
• 如果它是设备文件的映射内存的一部分，那么它会被外包给它的驱动程序。
• 如果内存不属于任何已知映射，则向进程发送信号SIGSEGV。

在相应的页面加载到 RAM 后，控制从分页处理程序返回，处理器将尝试执行它之前偶然发现的相同指令。

为什么它的数量超过了实际消耗的 RAM 数量？

这实际上是设计使然，但您仍然可以注意到关键特性：

• 当进程请求内存时，在访问特定内存页之前不会分配物理内存。那些。过程可以做

  char *foo = malloc(1<<30);
  

  这VSZ将增加一个千兆字节，但RSS在填充之前不会改变：

  memset(foo, 0, 1<<30);
  

• 虚拟内存，除了“程序内存”，还包括各种内存映射文件。

• 一些库和程序做这些事情之一是完全正常的，所以VSZ ps'a 或 ' a 列Virt htop中的大值是可以的。

^{¹ 为清楚起见，在 linux 中，与大多数架构上的大多数现代操作系统一样，使用了分页内存。此外，我们将只谈论她。}

首先，分配大量虚拟内存是完全正常的行为，并且取决于应用程序的编写方式以及它如何使用这些内存。

Linux 中虚拟内存的分配由一个名为vm.overcommit_memory（您可以使用命令查看当前值sysctl vm.overcommit_memory）的策略来调节，并且可以激活 3 个工作场景之一：

0- 内核启发式控制的虚拟内存分配策略，可以分配比 RAM+swap 更多的虚拟内存（但不是任意数量）。此策略通常默认设置。但它有一个缺点：当物理内存不足时，可以使用 OOM_KILLED 标志终止认为正在访问自己的合法地址空间的进程。

1- 内核不跟踪进程请求的地址空间量的策略，并允许分配与进程请求一样多的地址空间。它对于可以为自己分配数 TB 虚拟内存的各种 java 程序很有用。与 OOM_KILLED 相关的缺点也在这里。

2- 可以控制虚拟内存大小的策略。vm.overcommit_ratio在这种情况下，通过根据公式调整核心来调节体积：

CommitLimit = (total_RAM - total_huge_TLB) * overcommit_ratio / 100 + total_swap

那些。例如，在您的情况下，安装时vm.overcommit_ratio = 50 ，如果您不使用大页面，则分配的最大虚拟内存量可以是：6Gb * 50 / 100 + 0 = 3Gb

PS 可以看到当前huge_pages的数量grep HugePages_Total /proc/meminfo