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每次装系统，都需要装一个swap type的分区。这个东东到底是干啥的，我们应该分配多少磁盘空间给这个swap类型的分区呢？江湖上传闻已久swap 分区应该是RAM size *2 有没有道理呢？最近学习了下这个问题。 首先来点简单的实践。 如何查看自己系统swap area的大小：manu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ cat /proc/swaps Filename Type Size Used Priority/dev/sda7 partition 4001788 0 -1 当然我们可以用free命令来查看：manu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ free total used free shared buffers cachedMem: 1988648 1740872 247776 0 7032 479484-/+ buffers/cache: 1254356 734292Swap: 4001788 0 4001788除此外，swapon -s也可查看当前可用的swap area，swapon -s = cat /proc/swapsFilename Type Size Used Priority/dev/sda7 partition 4001788 0 -1 从上面看出，Type是partition,就是整个磁盘分区都属于swap area。看下manu@manu-hacks:/dev/disk/by-uuid$ cat /etc/fstab...# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>.... # swap was on /dev/sda7 during installationUUID=29eac804-e725-4f68-8dac-e62a80a3d927 none swap sw 0 0 manu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ ll /dev/disk/by-uuid/ total 0 drwxr-xr-x 2 root root 120 Oct 19 21:52 ./ drwxr-xr-x 5 root root 100 Oct 19 21:52 ../ lrwxrwxrwx 1 root root 10 Oct 19 21:52 1a2f8924-5a5b-4995-bae9-f0d09b7a3f86 -> ../../sda5 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Oct 19 23:17 29eac804-e725-4f68-8dac-e62a80a3d927 -> ../../sda7 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Oct 19 21:52 a9c63ae5-4b36-4048-bd37-5c766771c1a8 -> ../../sda1 lrwxrwxrwx 1 root root 10 Oct 19 21:52 c27fd848-434f-4f55-9053-f307605799d8 -> ../../sda6 我们的第7个分区，就是就是一个partition类型的swap area。 其实顾名思义，既然有partition类型的swap area，自然有其他类型的swap area。那就是file类型的swap area。所以纵然你安装过程中分割的swap partition太小，也不是什么无法补救的大事。 再创建一个file类型的swap area，就可以到达增大swap area的目的。How？manu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ sudo dd if=/dev/zero of=/home/swap-fs bs=1M count=512512+0 records in512+0 records out536870912 bytes (537 MB) copied, 6.59806 s, 81.4 MB/smanu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ sudo mkswap /home/swap-fs Setting up swapspace version 1, size = 524284 KiBno label, UUID=a1d3240c-303e-47f6-90ee-e93780fc8adfmanu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ sudo swapon /home/swap-fs manu@manu-hacks:~/code/c/self/swap$ swapon -sFilename Type Size Used Priority/dev/sda7 partition 4001788 0 -1/home/swap-fs file 524284 0 -2 当然，我们每次swapon /home/swap-fs，太累了，可以在/etc/fstab中添加一行，这样每次重启的时候，这个file自然成为swap area的一部分:/home/swap-fs none swap sw 0 0 我们都知道，内存属于稀缺资源，虽说很多服务器的内存动不动都8G/16G/32G，就连个人笔记本的内存，4G大小也是一个很common的大小，（我的笔记本只有2G，一直羞与见人，没办法，自己太穷了）。尽管如此，内存仍然是很稀缺的，大量的进程跑起来，可能会消耗很多的内存。那么swap area到底起到什么样的作用呢？ swap area首先的作用是当memory耗尽的时候，如果仍然有malloc需求，内存管理系统首先会在内存空间内择牺牲品置换到swap area对应的磁盘空间上。所以swap area的本质上是扩大了内存，不过是相应太慢了，磁盘读写的速度远远不及内存读写的速度。当然那个进程也不愿意自己的内存空间被置换出去，放到swap area，因为这就以为系统响应变慢。这个swap选择的算法我们按下不表。 我们知道，如果系统内存实在实在吃紧，无法满足需要，OS就会出来OOM（out of memory）。他会选择最合适的进程直接kill掉。当然一般是消耗内存比较大的进程。内核有自己的计算算法。内核会为每一个进程维护一个oom_score，相当于OOM该死指数。平时内存不吃紧还自罢了，一旦内存耗尽，触发OOM，就会从分高的杀起。我们看到chromium-browser咱用了900多M的内存，而cron只占用了2M左右的内存，所以chromium-browser的oom_score远高于cron的。这是符合预期的。当然了，算法很复杂，不完全是比拼内存消耗量。USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMANDroot 1342 0.0 0.0 2652 840 ? Ss Oct19 0:00 cronmanu 2823 47.2 21.4 965900 425636 ? Sl Oct19 74:50 /usr/lib/chromium-browser/chromium-browser --type=plugin --plugin-path=/usr/lib/flashplugin-installer/libflashplayer.so --lang=en-US --channel=2642.4.539556839root@manu-hacks:/tmp# cat /proc/1342/oom_score0root@manu-hacks:/tmp# cat /proc/2823/oom_score165 为了解释后面的内容，我们先做一个实验，否则后面就是一堆的片汤话儿，听了和没听没啥区别的片汤话儿。我会启动一个不断消耗内存的程序，看下linux如何应对这个进程。 首先是测试代码：#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <string.h>int main(int argc, char** argv){ int max = -1; int mb = 0; char* buffer; if(argc > 1) max = atoi(argv[1]); while((buffer=malloc(10*1024*1024)) != NULL && mb != max) { memset(buffer, 0,10*1024*1024); mb = mb + 10; printf("Allocated %d MB\n", mb); sleep(1); } return 0;} 首先我将swap area 用swapoff -a 清空，然后swapon -a打开，然后理解调用eat_mem这个消耗进程的程序。root@manu-hacks:~/code/c/self/swap# swapoff -aroot@manu-hacks:~/code/c/self/swap# free -m total used free shared buffers cachedMem: 1942 1731 210 0 38 281-/+ buffers/cache: 1411 530Swap: 0 0 0root@manu-hacks:~/code/c/self/swap# 我们先猜测一番，我们的eat_mem最多能分配多少内存？现在看起来free的只有530M ，这已经算上了cached的内容，也就是说，我们最多哪怕把所有的file cache也占用掉，也不过是能够分配530M的内存。事实上是这样吗？root@manu-hacks:~/code/c/self/swap# swapon -a ; free -m ; ./eat_mem total used free shared buffers cachedMem: 1942 1741 200 0 38 282-/+ buffers/cache: 1421 521Swap: 3907 0 3907Allocated 10 MBAllocated 20 MBAllocated 30 MBAllocated 40 MBAllocated 50 MBAllocated 60 MBAllocated 70 MBAllocated 80 MB.......Allocated 3020 MBAllocated 3030 MBAllocated 3040 MBAllocated 3050 MBroot@manu-hacks:~/code/c/self/swap# root@manu-hacks:~/code/c/self/swap# 我们看到，实际上，分配了3050MB,才被杀死。这个过程中，cache中内容被驱逐，cache越来越小，而Swap used部分越来越多，越来越多的内容被置换到swap area 。感兴趣的筒子可以用 watch 'free -m' 查看这个内存的变换过程，很有意思。 swap area的作用，就像是安全带（ safety belt），这个是一个老外的神比喻。如果有进程悄无声息地消耗越来越多的内存（比如内存泄漏 Memory Leak），真正的RAM根本吃不消的情况下，没关系，还有swap area这个缓冲区。操作系统会帮你将某些内存置换到swap area，来满足你的需求，直到swap area也顶不住了为止。假如没有swap area这个缓冲，操作系统的OOM大神就会嘎崩脆地杀死了一些进程，但是这些被杀的进程，不一定就是你想让它们死的进程。 有了swap area，在内存吃紧的情况下，你就会发现你的机器变慢了，反应很迟钝，很卡。这是因为原本正常情况下访问内存的操作，不得不先将磁盘上内容置换进入内存。这种很卡本身会给你提示，给你一个时间，给你一个机会，让你在swap area 也耗尽之前，干掉你真正想干掉的进程。 还有人是宁为玉碎，不为瓦全类型的人，认为不该有swap area这个东东，认为内存耗尽，本身就说明异常发生，就应该及时的召唤OOM大神，将问题暴露出来。加入了swap area就会延缓问题暴露，导致很长时间机器变慢，交互型变差。当然这也是一种观点。 swap area出了安全带的作用以外，还能提升性能，他会把一些不活跃的进程的内存置换出去，从而给活跃进程留下更多可用的内存，达到提高性能的目的。因为目前我并没有通读kernel swap相关的code，所以这个地方我理解并不深，按下不表，如有错误，请读者不吝赐教。 扯了半天还是没有提及，到底多大的swap area是比较合适的。REHL文档给出了建议值:Amount of RAM in the systemRecommended swap spaceRecommended swap space if allowing for hibernation?2GB2 times the amount of RAM3 times the amount of RAM>2GB – 8GBEqual to the amount of RAM2 times the amount of RAM>8GB – 64GB0.5 times the amount of RAM1.5 times the amount of RAM>64GB4GB of swap spaceNo extra space needed注意了，所谓的Hibernation指的是休眠，如果你是普通的desktop用户或者说laptop用户，一定要将你的swap size 至少等于RAM size。 RHEL的storage administration guide给出了另外一个公式： 如果M是以G为单位的内存大小，S是swap area的size，也是以GB为单位： If M < 2 S = M *2 Else S = M + 2 对于我们desktop或者laptop电脑，2GB的内存分配4GB的swap area，对于4GB的内存，我们要分配6GB的swap area。 我们看到两者的公式并不完全一致，那么我们就用大的那一个。何哉？让我们承认吧，disk is cheap， too cheap。和内存相比，磁盘就像白菜一样的便宜。而且一个内存32GB的服务器，磁盘空间也必然不会小。我在单位用的服务器区区8G内存，就有两块1T的硬盘了。 参考文献都非常有意思，尤其是swap space，作者的文章和评论都很好玩。安全带的比喻就是出自这篇文章的评论。 感谢前辈分享，光荣属于这些前辈。
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