Что такое виртуальная память?

Система Linux поддерживает использование виртуальной памяти, то есть использование жесткого диска как расширение оперативной памяти для повышения ее объема. Ядро записывает на диск содержимое текущего неиспользуемого блока памяти. Теперь освободившаяся память может быть использована для других целей. При обращении к данным, которые были там изначально, они считываются обратно. Все эти действия полностью прозрачны для пользователя, только программы, выполняемые под Linux, могут обнаружить больший размер доступной памяти и не заметить, что некоторые ее части время от времени перемещаются на диск. Конечно обращение к жесткому диску медленнее (примерно на три порядка), чем к оперативной памяти, поэтому программы выполняются не так быстро. Часть жесткого диска, используемая в качестве виртуальной памяти, называется swap областью.

Linux может использовать для swap области как обычный файл, так и отдельный раздел диска. Использование дискового раздела быстрее, но изменение размера swap файла намного проще, чем раздела (нет необходимости в разбиении диска заново и установке всех данных с резервных копий). Если требуемый размер swap области известен, то следует использовать раздел диска, если же в этом нет уверенности, то можно сначала использовать swap файл, определить потребности системы, а затем создать swap раздел определенного объема.

Linux также позволяет одновременно использовать несколько swap разделов и/или swap файлов. При необходимости временного создания нестандартного объема swap области, можно установить дополнительный swap файл, вместо постоянного использования всего объема.

Основное преимущество виртуальной памяти заключается в том, что она позволяет оптимизировать использование оперативной памяти, предоставляя возможность запускать приложения, которые фактически требуют больше памяти, чем доступно в системе. Тем не менее, чрезмерное использование виртуальной памяти может привести к частому обмену данными между оперативной памятью и жестким диском, что негативно скажется на производительности системы. Для оптимизации работы с виртуальной памятью рекомендуется мониторить использование ресурсов и, при необходимости, увеличивать объем оперативной памяти или настраивать параметры ядра.

Важно понимать, что хотя виртуальная память предоставляет дополнительные ресурсы, она не может полностью заменить физическую оперативную память. В идеальном случае система должна иметь достаточное количество оперативной памяти для поддержания высокой производительности и минимального использования области swap.