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Linux作為一個開源的操作系統(tǒng)，在科研、教育和服務器等行業(yè)中被廣泛使用。但是，Linux系統(tǒng)在處理一些內(nèi)存密集型任務時，存在主存局限性的問題。本文將介紹linux系統(tǒng)主存局限性的原因以及解決方法。
創(chuàng)新互聯(lián)云計算的互聯(lián)網(wǎng)服務提供商,擁有超過13年的服務器租用、服務器主機托管、云服務器、虛擬空間、網(wǎng)站系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，已先后獲得國家工業(yè)和信息化部頒發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務許可證。專業(yè)提供云主機、虛擬空間、域名注冊、VPS主機、云服務器、香港云服務器、免備案服務器等。
一、Linux系統(tǒng)主存局限性的原因
1. 內(nèi)存容量不足
Linux系統(tǒng)的內(nèi)存管理機制采用虛擬內(nèi)存技術(shù)，即將主存的一部分空間與硬盤上的一部分空間相互映射，形成一個虛擬內(nèi)存地址空間。當可用內(nèi)存不足時，內(nèi)核會將一部分不常用的內(nèi)存數(shù)據(jù)保存到硬盤上的swap分區(qū)中。但是，當系統(tǒng)中運行的進程過多或單個進程需要大量的內(nèi)存時，內(nèi)存容量很容易達到瓶頸，導致進程運行速度變慢。
2. 內(nèi)存碎片化問題
Linux系統(tǒng)使用頁式內(nèi)存管理機制，即將整個物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存按照頁的大小進行劃分，每個進程需要的內(nèi)存會被分配到一個或多個物理頁框上。當進程執(zhí)行完畢后，被占用的頁框?qū)⒈换厥?，這時如果有些頁框大小不足以分配給后面進程需要的大塊內(nèi)存，則會產(chǎn)生大量空閑碎片，導致內(nèi)存的浪費。
3. 內(nèi)存泄漏問題
內(nèi)存泄漏是指程序中存在內(nèi)存分配但未釋放的情況。當程序運行時間越長，內(nèi)存泄漏占用的內(nèi)存空間就越多，最終導致內(nèi)存不足。
二、解決方法
1. 使用更多的內(nèi)存
當Linux系統(tǒng)的內(nèi)存容量不足時，可以通過增加內(nèi)存的方法來解決。安裝更多的物理內(nèi)存或購買更多的虛擬內(nèi)存，可以讓系統(tǒng)運行更多的進程，提高系統(tǒng)整體的應用性能。
2. 使用swap分區(qū)
一旦內(nèi)存不足，系統(tǒng)會將一部分不常用的內(nèi)存數(shù)據(jù)保存到硬盤上的swap分區(qū)中。但是，swap分區(qū)的使用會降低系統(tǒng)的性能，因為硬盤的速度比內(nèi)存的速度慢得多。所以，在使用swap分區(qū)時，需要將其設置到較快的磁盤上，并且保證內(nèi)存使用率不要超過70%。
3. 使用內(nèi)存清理工具
內(nèi)存清理工具可以通過清空閑置內(nèi)存、釋放緩存等方式來釋放內(nèi)存，減少內(nèi)存占用率。例如，Linux系統(tǒng)自帶的clear、free和sync命令，可以通過命令行來釋放內(nèi)存。
4. 優(yōu)化程序代碼
優(yōu)化程序代碼是解決內(nèi)存泄漏問題的最有效方法。通過使用垃圾回收機制、調(diào)整數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、避免使用遞歸等方法，可以減少內(nèi)存使用量，避免出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的問題。
5. 使用內(nèi)存管理工具
內(nèi)存管理工具可以幫助管理員更好地監(jiān)控和管理Linux系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況。例如，通過使用top命令，可以查看系統(tǒng)中各進程的內(nèi)存占用情況，從而確定特定進程的內(nèi)存占用是否超出了系統(tǒng)預期。
結(jié)論
Linux系統(tǒng)作為一種開源的操作系統(tǒng)，其內(nèi)存管理機制采用虛擬內(nèi)存技術(shù)，具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。但是，Linux系統(tǒng)在處理內(nèi)存密集型任務時，會面臨內(nèi)存局限性的問題。為了解決這個問題，我們可以采用增加內(nèi)存、使用swap分區(qū)、使用內(nèi)存清理工具、優(yōu)化程序代碼以及使用內(nèi)存管理工具等方法。通過這些方法，我們可以更好地保證Linux系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux系統(tǒng)的基本配置要求是什么？
- LINUX系統(tǒng)的內(nèi)存管理知識詳解
Linux系統(tǒng)的基本配置要求是什么？
Linux系統(tǒng)更低配置：
CPU：MHz;
內(nèi)存：MB;
硬盤：41026GB剩余空間;
顯卡：800×600以上分辨率。
Linux是一套免費使用和自由傳播的類1653Unix操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務、支持
多線程
和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運行主要的Unix工具軟件、
應用程序
和網(wǎng)絡協(xié)議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡為核心的設計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。坦梁芹
https：//imgcdn.idongde.com/qa/2023/06/28/14/54
擴展資料：
Linux主要特性：
、完全免費
Linux是一款免費的操作系統(tǒng)，用戶可以通過網(wǎng)絡或其他途徑免費獲得，并可以任意修改其讓畢
源代碼
。這渣悶是其他的操作系統(tǒng)所做不到的。正是由于這一點，來自全世界的無數(shù)程序員參與了Linux的修改、編寫工作，程序員可以根據(jù)自己的興趣和靈感對其進行改變，這讓Linux吸收了無數(shù)程序員的精華，不斷壯大。
、多用戶、多任務
Linux支持多用戶，各個用戶對于自己的文件設備有自己特殊的權(quán)利，保證了各用戶之間互不影響。多任務則是現(xiàn)在電腦最主要的一個特點，Linux可以使多個程序同時并獨立地運行。
、良好的界面
Linux同時具有字符界面和圖形界面。在字符界面用戶可以通過鍵盤輸入相應的指令來進行操作。它同時也提供了類似Windows圖形界面的X-Window系統(tǒng)，用戶可以使用鼠標對其進行操作。在X-Window環(huán)境中就和在Windows中相似，可以說是一個Linux版的Windows。
、支持多種平臺
Linux可以運行在多種硬件平臺上，如具有x86、680×0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。此外Linux還是一種
嵌入式操作系統(tǒng)
，可以運行在
掌上電腦
、機頂盒或游戲機上。2023年1月份發(fā)布的Linux2.4版內(nèi)核已經(jīng)能夠完全支持Intel64位芯片架構(gòu)。同時Linux也支持多處理器技術(shù)。多個處理器同時工作，使系統(tǒng)性能大大提高。
參考資料來源：百度百科-linux
LINUX系統(tǒng)的內(nèi)存管理知識詳解
內(nèi)存是Linux內(nèi)核所管理的最重要的資源之一。內(nèi)存管理系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中最為重要的部分，因為系統(tǒng)的物理內(nèi)存總是少于系統(tǒng)所需要的內(nèi)存數(shù)量。虛擬內(nèi)存就是為了克服這個矛盾而采用的策略。系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存通過在各個進程之間共享內(nèi)存而使系統(tǒng)看起來有多于實際內(nèi)存的內(nèi)存容量。Linux支持虛擬內(nèi)存, 就是使用磁盤作為RAM的擴展，使可用內(nèi)存相應地有效擴大。核心把當前不用的內(nèi)存塊存到硬盤，騰出內(nèi)存給其他目的。當原來的內(nèi)容又要使用時，再讀回內(nèi)存。以下就是我為大家整理到的詳細LINUX系統(tǒng)內(nèi)存管理的知識，歡迎大家閱讀!!!
LINUX系統(tǒng)教程：內(nèi)存管理的知識詳解
一、內(nèi)存使用情況監(jiān)測
(1)實時監(jiān)控內(nèi)存使用情況
在命令行使用“Free”命令可以監(jiān)控內(nèi)存使用情況
代碼如下:
#free
total used free shared buffers cached
Mem:
-/+ buffers/cache:
Swap:72
上面給出了一個256兆的RAM和512兆交換空間的系統(tǒng)情況。第三行輸出(Mem:)顯示物理內(nèi)存。total列不顯示核心使用的物理內(nèi)存(通常大約1MB)。used列顯示被使用的內(nèi)存總額(第二行不計緩沖)。 free列顯示全部沒使用的內(nèi)存。Shared列顯示多個進程共享的內(nèi)存總額。Buffers列顯示磁盤緩存的當前大小。第五行(Swap:)對對換空間，顯示的信息類似上面。如果這行為羨芹全0，那么沒使用對換空間。在缺省的狀態(tài)下，free命令以千字節(jié)(也就是1024字節(jié)為單位)來顯示內(nèi)存使用情況?？梢允褂谩猦參數(shù)以字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況，或者可以兄晌使用—m參數(shù)以兆字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況。還可以通過—s參數(shù)使用命令來不間斷地監(jiān)視內(nèi)存使用情況：
#free –b –s2
這個命令將會在終端窗口中連續(xù)不斷地報告內(nèi)存的使用情況，每2秒鐘更新一次。
(2)組合watch與 free命令用來實時監(jiān)控內(nèi)存使用情況：
代碼如下:
#watch -n 2 -d free
Every 2.0s: free Fri Jul 6 06:06:
total used free shared buffers cached
Mem:64784
-/+ buffers/cache:
Swap:15928
watch命令會每兩秒執(zhí)行 free一次，執(zhí)行前會清除屏幕，在同樣位置顯示數(shù)據(jù)。因為 watch命令不會卷動屏幕，所以適合出長時間的監(jiān)測內(nèi)存使用率?？梢允褂?-n選項，控制執(zhí)行的頻率;也可以利用 -d選項，讓命令將每次不同的地方顯示出來。Watch命令會一直執(zhí)行，直到您按下 – 為止。
二、虛擬內(nèi)存的概念
(1)Linux虛擬內(nèi)存實現(xiàn)機制
Linux虛擬內(nèi)存的實現(xiàn)需要六種機制的支持：地址映射機制、內(nèi)存分配回收機制、緩存和刷新機制、請求頁機制、交換機制、內(nèi)存共享機制。
首先內(nèi)存管理程序通過映射機制把用戶程序的邏輯地址映射到物理地址，在用戶程序運行時如果發(fā)現(xiàn)程序中要用的虛地址沒有對應的物理內(nèi)存時，就發(fā)出了請求頁要求;如果有空閑的內(nèi)存可供分配，就請求分配內(nèi)存(于是用到了內(nèi)存的分配和回收)，并把正在使用的物理頁記錄在緩存中(使用了緩存機制)。 如果沒有足夠的內(nèi)存可供分配，那么就調(diào)用交換機制，騰出一部分內(nèi)存。另外在地址映射中要通過TLB(翻譯后援存儲器)來尋找物理頁;交換機制中也要羨派鋒用到交換緩存，并且把物理頁內(nèi)容交換到交換文件中后也要修改頁表來映射文件地址。
(2)虛擬內(nèi)存容量設定
也許有人告訴你，應該分配2倍于物理內(nèi)存的虛擬內(nèi)存，但這是個不固定的規(guī)律。如果你的物理保存比較小，可以這樣設定。如果你有1G物理內(nèi)存或更多的話，可以縮小一下虛擬內(nèi)存。Linux會把大量的內(nèi)存用做Cache的,但在資源緊張時回收回.。你只要看到swap為0或者很小就可以放心了,因為內(nèi)存放著不用才是更大的浪費。
三、使甩vmstat命令監(jiān)視虛擬內(nèi)存使用情況
vmstat是Virtual Meomory Statistics(虛擬內(nèi)存統(tǒng)計)的縮寫，可對操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進程、CPU活動進行監(jiān)視。它是對系統(tǒng)的整體情況進行統(tǒng)計，不足之處是無法對某個進程進行深入分析。通常使用vmstat 5 5(表示在5秒時間內(nèi)進行5次采樣)命令測試。將得到一個數(shù)據(jù)匯總它可以反映真正的系統(tǒng)情況。
代碼如下:
#vmstat 5 5
procemoryswapiosystemcpu—-
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
54 2
vmstat命令輸出分成六個部分：
(1)進程procs：
r：在運行隊列中等待的進程數(shù) 。
b：在等待io的進程數(shù) 。
(2)內(nèi)存memoy：
swpd：現(xiàn)時可用的交換內(nèi)存(單位KB)。
free：空閑的內(nèi)存(單位KB)。
buff: 緩沖去中的內(nèi)存數(shù)(單位：KB)。
cache：被用來做為高速緩存的內(nèi)存數(shù)(單位：KB)。
(3) swap交換頁面
si: 從磁盤交換到內(nèi)存的交換頁數(shù)量，單位：KB/秒。
so: 從內(nèi)存交換到磁盤的交換頁數(shù)量，單位：KB/秒。
(4) io塊設備:
bi: 發(fā)送到塊設備的塊數(shù)，單位：塊/秒。
bo: 從塊設備接收到的塊數(shù)，單位：塊/秒。
(5)system系統(tǒng)：
in: 每秒的中斷數(shù)，包括時鐘中斷。
cs: 每秒的環(huán)境(上下文)切換次數(shù)。
(6)cpu中央處理器：
cs：用戶進程使用的時間 。以百分比表示。
sy：系統(tǒng)進程使用的時間。 以百分比表示。
id：中央處理器的空閑時間 。以百分比表示。
如果 r經(jīng)常大于 4 ，且id經(jīng)常小于40，表示中央處理器的負荷很重。 如果bi，bo 長期不等于0，表示物理內(nèi)存容量太小。
四、Linux 服務器的內(nèi)存泄露和回收內(nèi)存的方法
1、內(nèi)存泄漏的定義：
一般我們常說的內(nèi)存泄漏是指堆內(nèi)存的泄漏。堆內(nèi)存是指程序從堆中分配的，大小任意的(內(nèi)存塊的大小可以在程序運行期決定)，使用完后必須顯示釋放的內(nèi)存。應用程序一般使用malloc，realloc，new等函數(shù)從堆中分配到一塊內(nèi)存，使用完后，程序必須負責相應的調(diào)用free或釋放該內(nèi)存塊，否則，這塊內(nèi)存就不能被再次使用，我們就說這塊內(nèi)存泄漏了。
2、內(nèi)存泄露的危害
從用戶使用程序的角度來看，內(nèi)存泄漏本身不會產(chǎn)生什么危害，作為一般的用戶，根本感覺不到內(nèi)存泄漏的存在。真正有危害的`是內(nèi)存泄漏的堆積，這會最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。從這個角度來說，一次性內(nèi)存泄漏并沒有什么危害，因為它不會堆積，而隱式內(nèi)存泄漏危害性則非常大，因為較之于常發(fā)性和偶發(fā)性內(nèi)存泄漏它更難被檢測到。存在內(nèi)存泄漏問題的程序除了會占用更多的內(nèi)存外，還會使程序的性能急劇下降。對于服務器而言，如果出現(xiàn)這種情況，即使系統(tǒng)不崩潰，也會嚴重影響使用。
3、內(nèi)存泄露的檢測和回收
對于內(nèi)存溢出之類的麻煩可能大家在編寫指針比較多的復雜的程序的時候就會遇到。在 Linux 或者 unix 下，C、C++語言是最使用工具。但是我們的 C++ 程序缺乏相應的手段來檢測內(nèi)存信息，而只能使用 top 指令觀察進程的動態(tài)內(nèi)存總額。而且程序退出時，我們無法獲知任何內(nèi)存泄漏信息。
使用kill命令
使用Linux命令回收內(nèi)存，我們可以使用Ps、Kill兩個命令檢測內(nèi)存使用情況和進行回收。在使用超級用戶權(quán)限時使用命令“Ps”，它會列出所有正在運行的程序名稱，和對應的進程號(PID)。Kill命令的工作原理是：向Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核送出一個系統(tǒng)操作信號和程序的進程號(PID)。
應用例子：
為了高效率回收內(nèi)存可以使用命令ps 參數(shù)v：
代碼如下:
# ps v
PID TTY STAT TIME MAJFL TRS DRS RSS %MEM COMMAND
tty1 Ss+ 0:8 0.1 /in/mingetty tty1
tty2 Ss+ 0:8 0.1 /in/mingetty tty2
tty3 Ss+ 0:2 0.1 /in/mingetty tty3
tty4 Ss+ 0:8 0.1 /in/mingetty tty4
tty5 Ss+ 0:2 0.1 /in/mingetty tty5
tty6 Ss+ 0:4 0.1 /in/mingetty tty6
tty7 Ss+ 1:.0 /usr/bin/Xorg :0 -br -a
pts/2 Ss 0:1496 0.6 -bash
pts/4 Ss 0:1472 0.6 /bin/bash
pts/4 S+ 0:48 0.2 ping 192.168.1.12
pts/2 R+ 0:68 0.3 ps v
然后如果想回收Ping命令的內(nèi)存的話，使用命令：
代碼如下:
# Kill
使用工具軟件
Memprof是一個非常具有吸引力且非常易于使用的軟件，它由Red Hat的Owen Talyor創(chuàng)立。這個工具是用于GNOME前端的Boehm-Demers-Weiser垃圾回收器。這個工具直接就可以執(zhí)行，并且其工作起來無需對源代碼進行任何修改。在程序執(zhí)行時，這個工具會以圖形化的方式顯示內(nèi)存的使用情況。
相關(guān)介紹：Linux
嚴格來講，Linux這個詞本身只表示Linux內(nèi)核，但人們已經(jīng)習慣了用Linux來形容整個基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。
Linux擁有以下特性：類似于Unix的基本思想，支持完全免費與自由傳播，完全兼容POSIX1.0標準，支持多用戶、多任務、有著良好的界面、支持多種平臺。Linux 能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網(wǎng)絡協(xié)議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡為核心的設計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
linux系統(tǒng)主存的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux系統(tǒng)主存,Linux系統(tǒng)主存局限性及解決方法,Linux系統(tǒng)的基本配置要求是什么？,LINUX系統(tǒng)的內(nèi)存管理知識詳解的信息別忘了在本站進行查找喔。
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本文標題：Linux系統(tǒng)主存局限性及解決方法(linux系統(tǒng)主存)
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