Memória lapozás

Ferranti AtlasEdit

az első számítógép, amely támogatja a lapozást, az Atlas szuperszámítógép volt, amelyet a Ferranti, a Manchesteri Egyetem és a Plessey közösen fejlesztett ki 1963-ban. A gépnek asszociatív (tartalomcímezhető) memóriája volt, minden 512 szavas oldalhoz egy bejegyzéssel. A felügyelő kezelte a nem egyenértékűségi megszakításokat, és kezelte az oldalak átvitelét a core és a drum között annak érdekében, hogy egyszintű tárolót biztosítson a programoknak.

Microsoft WindowsEdit

Windows 3.X és Windows 9xedit

a lapozás a Microsoft Windows egyik jellemzője a Windows 3.0 1990 óta. Ablakok 3.x létrehoz egy 386SPART.PAR vagy WIN386.SWP nevű rejtett fájlt swap fájlként való használatra. Általában a gyökérkönyvtárban található, de máshol is megjelenhet (általában a WINDOWS könyvtárban). Mérete attól függ, hogy mennyi swap hely van a rendszerben (a felhasználó által a Vezérlőpult alatt választott Beállítás). Ha a felhasználó áthelyezi vagy törli ezt a fájlt, a Windows következő indításakor kék képernyő jelenik meg, az “az állandó cserefájl sérült”hibaüzenettel. A felhasználónak ki kell választania, hogy törli-e a fájlt (létezik-e vagy sem).

A Windows 95, A Windows 98 és a Windows Me hasonló fájlt használ, és a beállítások a Vezérlőpult alatt találhatók. A Windows automatikusan beállítja az oldalfájl méretét úgy, hogy a fizikai memória mérete 1,5-nél kezdődjön, és szükség esetén akár 3-nál is nagyobb legyen a fizikai memória. Ha a felhasználó memóriaigényes alkalmazásokat futtat alacsony fizikai memóriával rendelkező rendszeren, célszerű ezeket a méreteket manuálisan beállítani az alapértelmezettnél magasabb értékre.

Windows NTEdit

a Windows NT családban a lapozáshoz használt fájl pagefile.sys. Az oldalfájl alapértelmezett helye a partíció gyökérkönyvtárában található, ahová a Windows telepítve van. A Windows konfigurálható úgy, hogy szabad helyet használjon az oldalfájlok bármely rendelkezésre álló meghajtóján. Szükséges azonban a rendszerindító partícióhoz (pl., a Windows könyvtárat tartalmazó meghajtó), hogy legyen egy oldalfájl rajta, ha a rendszer úgy van konfigurálva, hogy a halál kék képernyője után kernelt vagy teljes memóriát írjon. A Windows a lapozófájlt ideiglenes tárolóként használja a memóriaképhez. A rendszer újraindításakor a Windows a memóriaképfájlt az oldalfájlból egy külön fájlba másolja, és felszabadítja az oldalfájlban használt helyet.

FragmentationEdit

a Windows alapértelmezett konfigurációjában az oldalfájl szükség esetén kibővíthető a kezdeti allokáción túl. Ha ez fokozatosan történik, akkor erősen széttöredezetté válhat, ami potenciálisan teljesítményproblémákat okozhat. Ennek elkerülésére adott általános tanács az egyetlen “zárolt” oldalfájl méretének beállítása, hogy a Windows NE bővítse azt. Az oldalfájl azonban csak akkor bővül, ha kitöltötték, ami alapértelmezett konfigurációjában a fizikai memória teljes mennyiségének 150% – a. Így az oldalfájl által támogatott virtuális memória teljes igényének meg kell haladnia a számítógép fizikai memóriájának 250% – át, mielőtt az oldalfájl kibővül.

az oldalfájl kibontásakor bekövetkező töredezettség ideiglenes. Amint a kibővített régiók már nem használhatók (a következő újraindításkor, ha nem hamarabb), a további lemezterület-lefoglalások felszabadulnak, és az oldalfájl visszatér az eredeti állapotába.

az oldalfájl méretének zárolása problémás lehet, ha egy Windows-alkalmazás több memóriát igényel, mint a fizikai memória és az oldalfájl teljes mérete, ami a memória lefoglalására irányuló sikertelen kérésekhez vezethet, amelyek az alkalmazások és a rendszerfolyamatok meghibásodásához vezethetnek. Ezenkívül az oldalfájlt ritkán olvassák vagy írják egymás után, így a teljesen szekvenciális oldalfájl teljesítményének előnye minimális. A nagy oldalfájl azonban általában lehetővé teszi a memória-nehéz alkalmazások használatát, a több lemezterület használata mellett szankciók nélkül. Bár a töredezett oldalfájl önmagában nem jelent problémát, a változó méretű oldalfájl töredezettsége idővel több töredezett blokkot hoz létre a meghajtón, ami más fájlok töredezetté válását okozza. Emiatt jobb egy rögzített méretű összefüggő oldalfájl, feltéve, hogy a kiosztott méret elég nagy ahhoz, hogy megfeleljen az összes alkalmazás igényeinek.

a szükséges lemezterület könnyen elosztható a legújabb specifikációjú rendszereken (pl. 3 GB memóriával rendelkező rendszer, amelynek 6 GB rögzített méretű oldalfájlja van egy 750 GB-os meghajtón, vagy 6 GB memóriával, 16 GB rögzített méretű oldalfájllal és 2 TB lemezterülettel rendelkező rendszer). Mindkét példában a rendszer a lemezterület körülbelül 0,8%-át használja fel, az oldalfájl előre kiterjesztve a maximálisra.

az oldalfájl töredezettségmentesítése alkalmanként ajánlott a teljesítmény javítása érdekében is, ha egy Windows rendszer krónikusan sokkal több memóriát használ, mint a teljes fizikai memória. Ez a nézet figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy a bővítés ideiglenes eredményeitől eltekintve az oldalfájl idővel nem válik széttöredezetté. Általánosságban elmondható, hogy az oldalfájl-hozzáféréssel kapcsolatos teljesítményproblémákat sokkal hatékonyabban kezelik több fizikai memória hozzáadásával.

Unix and Unix-like systemsEdit

a Unix rendszerek és más Unix-szerű operációs rendszerek a “swap” kifejezést használják a RAM lemezterületének helyettesítésére, amikor a fizikai RAM megtelt. Néhány ilyen rendszerben gyakori, hogy a merevlemez teljes partícióját a cserére fordítják. Ezeket a partíciókat swap partícióknak nevezzük. Számos rendszernek van egy teljes merevlemez-meghajtója, amely a cserére szolgál, külön az adatmeghajtótól(meghajtóktól), amely csak egy swap partíciót tartalmaz. A cserére szánt merevlemezt “swap drive” – nak vagy “scratch drive” – nak vagy “scratch disk” – nek hívják. Néhány ilyen rendszer csak a swap partícióra történő cserét támogatja; mások a fájlokra történő cserét is támogatják.

LinuxEdit

a Linux kernel gyakorlatilag korlátlan számú swap backendet (eszközt vagy fájlt) támogat, és támogatja a backend prioritások hozzárendelését is. Amikor a kernel kicseréli az oldalakat a fizikai memóriából, a legmagasabb prioritású háttérprogramot használja a rendelkezésre álló szabad területtel. Ha több swap háttérprogramhoz ugyanazt a prioritást rendelik, akkor körmérkőzéses módon használják őket (ami némileg hasonlít a RAID 0 tárolási elrendezésekhez), jobb teljesítményt nyújtva mindaddig, amíg az alapul szolgáló eszközök hatékonyan elérhetők párhuzamosan.

fájlok és partitionsEdit

a végfelhasználó szempontjából a 2.6-OS verziókban lévő fájlok cseréje.a Linux kernel X és későbbi verziói gyakorlatilag olyan gyorsak, mint a swap partíciók; a korlátozás az, hogy a swap fájlokat folyamatosan kell elosztani az alapul szolgáló fájlrendszereken. A swap fájlok teljesítményének növelése érdekében a kernel térképet készít arról, hogy hol helyezkednek el az alapul szolgáló eszközökön, és közvetlenül hozzáfér hozzájuk, így megkerülve a gyorsítótárat és elkerülve a fájlrendszer túlterhelését. Ettől függetlenül a Red Hat cserepartíciók használatát javasolja. Ha HDD-ken tartózkodik, amelyek forgó mágneses adathordozók, a swap partíciók használatának egyik előnye, hogy olyan szomszédos HDD-területekre helyezheti őket, amelyek nagyobb adatátviteli sebességet vagy gyorsabb keresési időt biztosítanak. A swap fájlok adminisztratív rugalmassága azonban meghaladhatja a swap partíciók bizonyos előnyeit. Például egy swap fájl elhelyezhető bármilyen csatlakoztatott fájlrendszeren, beállítható bármilyen kívánt méretre, és szükség szerint hozzáadható vagy módosítható. A Swap partíciók nem olyan rugalmasak; nem bővíthetők particionáló vagy kötetkezelő eszközök használata nélkül, amelyek különböző bonyolultságokat és potenciális leállásokat vezetnek be.

SwappinessEdit

a Swappiness egy Linux kernel paraméter, amely szabályozza a futásidejű memória cseréjének relatív súlyát, szemben az oldalak eldobásával a rendszer oldal gyorsítótárából, amikor egy memóriaelosztási kérés nem teljesíthető a szabad memóriából. A Swappiness értéke 0 és 200 között lehet (beleértve). Az alacsony érték miatt a kernel inkább kilakoltatja az oldalakat az oldal gyorsítótárából, míg a magasabb érték miatt a kernel inkább a “hideg” memória oldalakat cseréli ki. Az alapértelmezett érték 60; a magasabb beállítás magas késleltetést okozhat, ha a hideg oldalakat vissza kell cserélni (például egy tétlen programmal való interakció során), míg az alacsonyabb (akár 0) beállítás magas késleltetést okozhat, ha a gyorsítótárból kilakoltatott fájlokat újra el kell olvasni, de az interaktív programokat érzékenyebbé teszi, mivel kevésbé valószínű, hogy vissza kell cserélniük a hideg oldalakat. A csere tovább lassíthatja a HDD – ket, mert sok véletlenszerű írással jár, míg az SSD-knek nincs ilyen problémája. Természetesen az alapértelmezett értékek jól működnek a legtöbb munkaterhelésben, de az asztali számítógépek és az interaktív rendszerek bármely várható feladathoz csökkenthetik a beállítást, míg a kötegelt feldolgozás és a kevésbé interaktív rendszerek növelhetik azt.

Swap deathEdit

ha a rendszermemória nagyon elégtelen az aktuális feladatokhoz, és a memória aktivitásának nagy része lassú swap-on megy keresztül, a rendszer gyakorlatilag nem képes végrehajtani semmilyen feladatot, még akkor sem, ha a CPU tétlen. Amikor minden folyamat vár a swap, a rendszer tekinthető swap halál.

Swap halál történhet a helytelenül beállított memória túlterhelés miatt.

a “swapping to death” probléma eredeti leírása Az X szerverre vonatkozik. Ha az X szerver által a billentyűleütésre adott válaszhoz használt kód vagy adatok nincsenek a fő memóriában, akkor ha a felhasználó billentyűleütést ad meg, a szerver egy vagy több oldalhibát követ el, megkövetelve, hogy ezek az oldalak a swap-ból olvassanak, mielőtt a billentyűleütés feldolgozható lenne, lassítva a választ rá. Ha ezek az oldalak nem maradnak a memóriában, akkor újra be kell hibázni őket a következő billentyűleütés kezeléséhez, így a rendszer gyakorlatilag nem reagál, még akkor sem, ha valójában más feladatokat hajt végre rendesen.

macOSEdit

a macOS több swap fájlt használ. Az alapértelmezett (és az Apple által ajánlott) telepítés a gyökérpartícióra helyezi őket, bár lehetséges, hogy külön partícióra vagy eszközre helyezzük őket.

AmigaOS 4Edit

az AmigaOS 4.0 új rendszert vezetett be a RAM kiosztására és a fizikai memória töredezettségmentesítésére. Továbbra is lapos megosztott címteret használ, amelyet nem lehet töredezettségmentesíteni. Ez alapján födém allokációs módszer és lapozó memória, amely lehetővé teszi a csere. A lapozást az AmigaOS 4.1-ben hajtották végre, de lezárhatja a rendszert, ha az összes fizikai memória elfogy. A Swap memória bármikor aktiválható és deaktiválható, lehetővé téve a felhasználó számára, hogy csak fizikai RAM-ot használjon.