Организация UNIX-систем и ОС Solaris



         

Распределение памяти. Swaping


В любой многопроцессной системе запущенные процессы и процессы, которые ждут возможности продолжить свое выполнение, могут в сумме занимать больший объем, чем объем установленной оперативной памяти, и поэтому в таких системах используют виртуальную память. Виртуальная память складывается из оперативной памяти и swap-разделов, размещенных на жестких дисках компьютера.

В UNIX вся память разделена на страницы определенного одинакового размера. Каждый процесс получает от системы запрошенное количество памяти, выделение памяти в UNIX осуществляется постранично. Процессы реального времени и часть кода ядра (например, та, что отвечает за обмен страницами между оперативной памятью и диском) всегда находятся в памяти, страницы остальных процессов могут быть выгружены на диск. В большинстве систем UNIX размер страницы составляет 4 Кбайт. В Solaris для x86 он ровно такой же, но на платформе SPARC может быть другой размер страницы, т.к. это свойство системы зависит от платформы. Узнать размер страницы памяти в Solaris можно по команде pagesize.

Традиционно в литературе по системам UNIX для описания процесса обмена страницами между памятью и диском используют термин "свопинг" (swaping). Этот термин в действительности означает полную выгрузку страниц процесса на диск. На самом деле менеджер виртуальной памяти в UNIX обычно выполняет "пейджинг" (paging), что означает постраничную (частичную) выгрузку процесса на диск. Свопинг выполняется в том случае, если памяти критически не хватает, чего при нормальной работе системы не наблюдается.

Алгоритм, который используется для выгрузки страниц в UNIX, называется "алгоритмом часов". Предполагается, что сканер страниц памяти время от времени указывает "стрелкой" этих "часов" на случайно выбранную страницу памяти. Как только это произошло, страница становится кандидатом на выгрузку. Если в течение определенного промежутка времени к ней не произошло обращения, ее и в самом деле выгружают на диск.

Более подробно алгоритм работы менеджера виртуальной памяти рассмотрен в лекции 7 курса "Администрирование ОС Solaris".

Для функционирования системы обязательно требуется, чтобы существовал по крайней мере один swap-раздел. При его создании рекомендуют отвести такому разделу не менее удвоенного объема оперативной памяти. Даже если вы являетесь сторонником выполнения этой рекомендации, постарайтесь подойти к ней критически: создание огромного swap-раздела, который никогда не будет использован даже наполовину, столь же нерационально, как и создание слишком маленького swap-раздела, который доведет систему до критической нехватки виртуальной памяти, что чревато неожиданным и принудительным завершением нужных процессов в системе.

При планировании дисковой подсистемы (в частности, размера swap-разделов) важно хорошо представлять, сколько памяти может потребоваться тем программам, которые будут одновременно работать в системе. В самом деле, если в системе планируется одновременно запускать сервер баз данных, web-сервер и несколько почтовых служб, можно предположить, что памяти понадобится много. Вполне реально оценить потребности в ней эмпирически - запустите по одной копии каждого демона, умножьте объем памяти, занятой каждым из них, на число предполагаемых демонов такого типа в рабочей системе и умножьте сумму получившихся чисел еще на два - для получения разумного запаса. Если такое количество оперативной памяти физически возможно установить в компьютер, вам светит счастливая звезда! Если нет, надо прикинуть, какой объем памяти критически важен (программы должны работать одновременно, а не лежать в swap-разделе поочереди или, не дай Бог, все вместе!), и решить, сколько при этом останется программ, которым все-таки придется "отдохнуть" на диске.

При нехватке памяти ядро UNIX просто уничтожает процессы, которые имеют более низкий приоритет, чтобы освободить место для других, более важных для системы процессов. Иногда ядро "убивает" процессы молча, даже не сообщая об этом на консоль, поэтому в условиях нехватки памяти мы можем неожиданно получить работающий, но не отвечающий ни на какие наши действия компьютер. Это лечится только аппаратным перезапуском.




Содержание  Назад  Вперед