Файловая подкачка. Страничная организация виртуальной памяти

Здравствуйте друзья! Хочу сегодня рассказать, что такое файл подкачки, зачем он нужен, и как правильно его настроить.

Настраивать файл подкачки я буду на компьютере с установленной операционной системой Windows 7 . Но все советы касаются так же и Windows XP, там просто путь к настройкам немного другой.

Что такое файл подкачки?

Файл подкачки – это файл (место на жестком диске) которое операционная система использует в случае нехватки оперативной памяти.

Например, Вы запускаете программу или игру, которой нужно 2 Гб оперативной памяти, а у Вас только 1,5 Гб вот те 512 Мб будут браться из файла подкачки. Файл подкачки располагается на жестком диске или флешке.

Конечно же, лучше установить больше оперативной памяти, чтобы файл подкачки практически не использовался системой. Почему? Да потому, что это значительно тормозит работу компьютера. Ведь скорость доступа к оперативной памяти намного больше, чем к жесткому диску или флешке.

Да и когда файл подкачке берется с жесткого диска, то это создает дополнительную нагрузку на него и на систему в целом, а к тому же это сокращает срок его службы. Во как:).

Но не смотря на все это файл подкачки есть и значит нужно его просто правильно настроить, ниже я дам несколько советов, по настройке файла подкачки.

Для того, что бы изменить настройки файла подкачки, или увеличить файл подкачки, нажимаем правой кнопкой на значок “Компьютер” (на рабочем столе) и нажимаем свойства.

В появившемся окне слева нажимаем на Дополнительные параметры системы” в разделе “Быстродействие” нажимаем “Параметры” .

В появившемся окне переходим на вкладку “Дополнительно” и в разделе “Виртуальная память” нажимаем “Изменить” .

Откроется еще одно, вот такое окно.

Собственно в этом окне можно и нужно настроить файл подкачки.

Первым делом, нужно убрать файл подкачки с системного раздела (обычно с диска C ), как видите, у меня файл подкачки находится на диске D . Раздел диска с установленной операционной системой и так загружен, а тут еще и файл подкачки:). В идеала, файл подкачки нужно ставить вообще на другой жесткий диск, так что, если у Вас такой установлен, то это очень хорошо. Установите виртуальную память на него.

Не устанавливайте файл подкачки на несколько разделов, это только создаст большую нагрузку на жесткий диск.

Что касается размера, то здесь все просто. Чем меньше оперативной памяти, тем больше файла подкачки. Рекомендуется ставить в 2-3 раза больше, чем установлено оперативной памяти. У меня например при 1,5 Гб ОЗУ, стоит 2 Гб файла подкачки.

Сделайте минимальный и максимальный размер виртуальной памяти одинаковым.

Можно и совсем отключить файл подкачки, и кстати это может существенно увеличить работу компьютера. Но только при условии, что у Вас установлен достаточный объем оперативной памяти, примерно такой.

Файл подкачки

Виртуа́льная па́мять - схема адресации памяти компьютера , при которой память представляется программному обеспечению непрерывной и однородной, в то время как в реальности для фактического хранения данных используются отдельные (разрывные) области различных видов памяти, включая кратковременную (оперативную) и долговременную (жёсткие диски, твёрдотельные накопители).

В случае расположения данных на внешних запоминающих устройствах память может быть представлена, например, специальным разделом на жёстком диске (partition) или отдельным файлом на обычном разделе диска.

Страничная организация виртуальной памяти

В большинстве современных операционных систем виртуальная память организуется с помощью страничной адресации. Оперативная память делится на страницы: области памяти фиксированной длины (например, 4096 байт), которые являются минимальной единицей выделяемой памяти (то есть даже запрос на 1 байт от приложения приведёт к выделению ему страницы памяти). Процесс обращается к памяти с помощью адреса виртуальной памяти, который содержит в себе номер страницы и смещение внутри страницы. Операционная система преобразует виртуальный адрес в физический, при необходимости подгружая страницу с жёсткого диска в оперативную память. При запросе на выделение памяти операционная система может «сбросить» на жёсткий диск страницы, к которым давно не было обращений. Критические данные (например, код запущенных и работающих программ, код и память ядра системы) обычно находятся в оперативной памяти (исключения существуют, однако они не касаются той части, которая отвечает за использование файла подкачки).

В семействе операционных систем Microsoft Windows место для хранения страниц на жёстких дисках должно быть выделено заранее. Пользователь может положиться на автоматический механизм или самостоятельно указать размер области виртуальной памяти на каждом из разделов диска. На указанных разделах операционной системой создаётся файл pagefile.sys требуемого размера, который и хранит «сброшенные» из оперативной памяти страницы.

Сегментная организация виртуальной памяти

Механизм организации виртуальной памяти, при котором виртуальное пространство делится на части произвольного размера - сегменты. Этот механизм позволяет, к примеру, разбить данные процесса на логические блоки. Для каждого сегмента, как и для страницы, могут быть назначены права доступа к нему пользователя и его процессов. При загрузке процесса часть сегментов помещается в оперативную память (при этом для каждого из этих сегментов операционная система подыскивает подходящий участок свободной памяти), а часть сегментов размещается в дисковой памяти. Сегменты одной программы могут занимать в оперативной памяти несмежные участки. Во время загрузки система создает таблицу сегментов процесса (аналогичную таблице страниц), в которой для каждого сегмента указывается начальный физический адрес сегмента в оперативной памяти, размер сегмента, правила доступа, признак модификации, признак обращения к данному сегменту за последний интервал времени и некоторая другая информация. Если виртуальные адресные пространства нескольких процессов включают один и тот же сегмент, то в таблицах сегментов этих процессов делаются ссылки на один и тот же участок оперативной памяти, в который данный сегмент загружается в единственном экземпляре. Система с сегментной организацией функционирует аналогично системе со страничной организацией: время от времени происходят прерывания, связанные с отсутствием нужных сегментов в памяти, при необходимости освобождения памяти некоторые сегменты выгружаются, при каждом обращении к оперативной памяти выполняется преобразование виртуального адреса в физический. Кроме того, при обращении к памяти проверяется, разрешен ли доступ требуемого типа к данному сегменту.

Виртуальный адрес при сегментной организации памяти может быть представлен парой (g, s), где g - номер сегмента, а s - смещение в сегменте. Физический адрес получается путем сложения начального физического адреса сегмента, найденного в таблице сегментов по номеру g, и смещения s.

Недостатком данного метода распределения памяти является фрагментация на уровне сегментов и более медленное по сравнению со страничной организацией преобразование адреса.

Свопинг

Один из механизмов реализации виртуальной памяти, при котором отдельные запущенные процессы (обычно неактивные) перемещаются из ОЗУ на жёсткий диск , освобождая ОЗУ для загрузки других процессов. Основное отличие этого механизма от страничного заключается в том, что процессы перемещаются между ОЗУ и жестким диском целиком, поэтому иногда некоторые процессы могут полностью отсутствовать в ОЗУ. При наступлении условий активизации процесса он возвращается диспетчером памяти в ОЗУ. Существуют различные алгоритмы выбора процессов на загрузку и выгрузку, а также различные способы выделения оперативной и дисковой памяти загружаемому процессу.

Фрагментация файла подкачки

В процессе работы файл (раздел диска, или файл на разделе) подкачки может стать фрагментированым, то есть непрерывные виртуальные области памяти будут состоять из многочисленных отдельных (разрывных) областей в файле подкачки. При считывании и записи данных страниц много времени будет уходить на перепозиционирование головок жёсткого диска на начало очередной области. Это может привести к падению производительности всей системы.

Использование свопинга особенно эффективно, если запущено много интерактивных приложений, которые потребляют большой объем ОЗУ, но при этом практически не занимают процессорное время .

Методики эффективной организации файла подкачки

Дополнительные сведения

Из файла (раздела) подкачки зачастую можно извлечь конфиденциальную информацию, используемую при работе вычислительной системы. Поэтому при работе с секретными данными обычно производится очистка swap - например, с помощью утилиты sswap из комплекта secure remove.

Алгоритмы определения устаревших страниц

При выделении места для новой страницы бывает необходимо удалить какую-либо страницу, в данный момент находящуюся в памяти. Правила замещения страниц служат для принятия решения о том, какую именно страницу следует удалить из памяти. Идеальным кандидатом является «мёртвая» страница, которая больше не потребуется кому-либо (например, относится к завершённому процессу). Если же таких страниц нет в памяти (или их количества недостаточно), используется правило локального или глобального замещения страниц:

  • Правило локального замещения выделяет каждому процессу или группе взаимосвязанных процессов определённое количество страниц. Если процессу нужна новая страница, он должен заменить одну из собственных.
  • Правило глобального замещения страниц позволяет брать страницы любого процесса, используя глобальные критерии выбора. Для реализации данного подхода необходимо выбрать критерий, по которому будет приниматься решение о страницах, хранимых в памяти.

Наиболее часто используемые критерии поиска:

  • Less Recently Used. Удаляются те страницы, доступ к которым производился наиболее давно. Считается, что в последующем к таким страницам будет происходить минимум обращений.
  • Last Recently Used. Удаляются недавно освободившиеся страницы. Подразумеваются страницы только что завершившихся процессов.

Недостатки

В случае расположения данных виртуальной памяти на внешних запоминающих устройствах (например, жестких дисках), как чаще всего и происходит - доступ к памяти замедляется (по сравнению с оперативными запоминающими устройствами).

Операционные системы

Реализация хранения виртуальных данных в различных операционных системах различается в силу архитектурных особенностей ядра операционных систем и их файловых систем.

Unix-подобные

Microsoft Windows и Windows NT

Область жёсткого диска, предназначенная для свопинга, располагается в отдельном файле, который называется файл подкачки , своп-файл (от англ. swap file ). Он называется pagefile.sys и по умолчанию создаётся системой в корневом каталоге диска C: . В дальнейшем пользователь может управлять размером и размещением файла подкачки, например, используя Панель управления , пункт Система .

В Windows 9x файл подкачки называется win386.swp и располагается в каталоге Windows. Однако правкой файла System.INI его можно перенести в корневой каталог для последующего совместного использования с Windows NT.

См. также

  • Устройство управления памятью (Memory Management Unit)

Примечания

Литература

Вахалия Ю. UNIX изнутри. - СПб.: Питер, 2003. С.844. ISBN 5-94723-013-5

Иртегов Д. Введение в операционные системы. СПб.: Питер, 2002.

Грамотная оптимизация компьютера позволяет ему быстро справляться с поставленными задачами, даже с не самым мощным «железом». Одним из важнейших моментов оптимизации при малом объеме оперативной памяти является настройка файла подкачки. Большинство пользователей оставляют на усмотрение Windows, какой размер файла подкачки выбрать, чтобы компьютер работал идеально. Подобный подход в корне неправильный, и самостоятельная настройка файла подкачки позволит увеличить производительность системы.

Что такое файл подкачки Windows и зачем он нужен

В каждом компьютере установлена оперативная память, задачей которой является временное хранение данных в быстром доступе для процессора. Жесткий диск также может выступать хранилищем для быстрого доступа к данным, но его скорость значительно ниже, чем у оперативной памяти. Именно файлом подкачки называется область жесткого диска, выделенная для временного хранения информации. Когда заканчивается свободная оперативная память, компьютер запишет информацию в файл подкачки, а после ее оттуда сможет считать.

Если рассматривать работу файла подкачки на примере, можно отметить следующий сценарий. При запуске нескольких приложений, которые активно потребляют оперативную память, часть из них будет неактивна (свернуты). В такой ситуации нет смысла хранить их в оперативной памяти, тем самым загружая свободное место, и операционная система Windows переведет неактивные программы в файл подкачки. Активные же программы будут находиться в оперативной памяти, чтобы быстрее обрабатываться. Когда пользователь обратится к ранее неактивной программе, ее данные переберутся из файла подкачки в оперативную память, а некоторая информация из оперативной памяти направится в файл подкачки.

Когда на компьютере не хватает оперативной памяти для хранения данных, а файл подкачки не включен или настроен неправильно, могут возникать сбои в работе приложений или появление «синих экранов смерти» при попытке запустить производительную программу.

Как выбрать правильный размер файла подкачки

Как было отмечено выше, файл подкачки представляет собой свободное место на жестком диске, которое служит для хранения данных в быстром доступе. Жесткие диски большого объема стоят недорого, и может сложиться впечатление, что если установить большой размер файла подкачки на быстром HDD или SSD хранилище, то можно свести к минимуму количество установленной в компьютер оперативной памяти, но это не так.

Как показывает практика, операционная система Windows при большом файле подкачки и малой постоянно занятой оперативной памяти чаще будет обращаться к жесткому диску. Это приведет к следующим последствиям:

Соответственно, на каждой сборке компьютера необходимо выбрать правильный размер файла подкачки. По умолчанию в Windows установлено, что операционная система самостоятельно выбирает, какой объем памяти выделить под файл подкачки. Подобный способ оптимизации не является идеальным, и лучше пользователю самостоятельно настроить объем выделяемой памяти.

На правильный выбор размера файла подкачки влияет множество факторов: количество одновременно используемых на компьютере приложений, ресурсоемкость выполняемых задач, количество программ «в фоне» и многое другое. Но в первую очередь следует ориентироваться на объем оперативной памяти, установленной в компьютере, исходя из следующего постулата: чем меньше оперативной памяти в компьютере, тем большим по объему должен быть файл подкачки.

Если брать усредненные цифры размера файла подкачки для компьютеров, можно назвать следующие значения:

  • 1 Гб оперативной памяти: файл подкачки – 2048-2048 Мб;
  • 2 Гб оперативной памяти: файл подкачки – 1512-1512 Мб;
  • 4 Гб оперативной памяти: файл подкачки – 1024-1024 Мб;
  • 8 Гб оперативной памяти и более: файл подкачки не нужен.

Исключая при большом количестве оперативной памяти файл подкачки, вы увеличиваете скорость работы компьютера. Связано это с тем, что операционной системе не приходится обращаться к диску, а все временные данные будут храниться в оперативной памяти.

Как выше можно было заметить, объем файла подкачки указывается двумя цифрами, например, 1024-1024 Мб. Связано это с тем, что в настройках Windows можно установить исходный размер файла подкачки и максимальный. На старых компьютерах, где жесткие диски по объему не превышали десятки гигабайт, был смысл устанавливать исходный размер файла подкачки ниже, чем максимальный. Сейчас, когда место на диске не столь дорого, лучше выбирать идентичные значения для обеих граф. Связано это со следующими факторами:

  • Подобным образом уменьшается фрагментация раздела жесткого диска, отданного под файл подкачки;
  • Операционной системе Windows не приходится постоянно пересчитывать размер файла подкачки. За счет этого снижается количество обращений к диску со стороны системы, что повышает в целом производительность компьютера.

Важно: Некоторые приложения в операционной системе Windows требуют обязательно установленного файла подкачки. Если компьютер работает без файла подкачки, программы могут просто не запуститься. В таких ситуациях система оповестит об этом, и потребуется внести соответствующие изменения в настройки компьютера.

Как увеличить файл подкачки или уменьшить его

Настройки файла подкачки можно произвести на любой версии операционной системы Windows. Для этого необходимо зайти в меню настроек виртуальной памяти:


Важно: Если у вас в компьютере установлено несколько жестких дисков, рекомендуется создавать файл подкачки не на системном носителе. Исключение из данного правила может быть только в том случае, если системный накопитель является твердотельным (SSD) с высокой скоростью работы, в сравнении с другими жесткими дисками компьютера.

Чтобы внесенные изменения в размер файла подкачки вступили в силу, потребуется перезагрузить компьютер.

Знаете ли Вы, что такое файл подкачки ? Наверное, приходилось слышать думаю Вам. Если нет, то сегодня мы с Вами постараемся найти ответ на данный вопрос, а также определим назначение данного файла подкачки.

Допустим, что вы работаете за компьютером и у Вас открыты несколько программ, например, Photoshop, Компас -3D, или же другие приложения. Во время работы компьютера операционная система для увеличения быстродействия выполняемой операции обращается к оперативной памяти. Но бывает и такое, что операционной системе для обработки определенных запросов не хватает оперативной памяти, в результате система начинает выгружать программы в . Другими словами скажу, что когда в системе запускаются несколько программ (имеющие большой объем), которые занимают достаточное пространство в памяти, происходит нехватка свободного пространства, таким образом, одна программа остается в оперативной памяти, другая же выгружается в файл подкачки.

Так вот для того, чтобы увеличить быстродействие различных приложений, да и вообще можно сказать всего компьютера в целом, производят увеличения объема файла подкачки. Каким образом можно изменять параметры файла подкачки? Спросите Вы. Вообще существуют два способа изменение параметра файла подкачки: первый способ – это через командную строку (как запускается командная строка, я рассказывал в этом уроке

Второй способ – это задать параметры через панель управление.

Итак, сначала рассмотрим первый способ.

Первый способ – запускаем командную строку и вводим команду bcdedit/set increaseuserva и задаем значение 4500 (почему именно 4500 объясню чуть позже), затем нажимаем «Enter».

После этого снова вводим команду bcdedit и нажимаем «Enter». В результате, как видно из рисунка параметр increaseuserva должен быть 4500.

Теперь осталось только закрыть все окна и перезагрузить компьютер. После перезагрузки значение файла подкачки примет новое заданное значение.

А теперь давайте рассмотрим подробнее о задание размера файла подкачки. Заданное значение файла подкачки может быть такое число, которое не превышает три раза объема оперативной памяти. Допустим, на моем компьютере память составляет 3 Гб, следовательно, в командной строке я могу задать любое число от 3 000 до 9 000.

Файл подкачки: Миф или Реальность?

Второй Способ – задаем значение файла подкачки с помощью панели управления.

1. Правой кнопкой мыши нажимаем по ярлыку «Мой компьютер» и выбираем «Свойства». В открывшемся окне нажимаем на ссылку «Дополнительные параметры системы».

2. Затем на вкладке «Дополнительно» находим пункт «Быстродействие» и нажимаем «Параметры».

3. Откроется окно, в котором на вкладке «Дополнительно» нужно будет нажать «Изменить» в разделе «Виртуальная память».

Обычно установлен по умолчанию, то есть по выбору системы. Нам же требуется задать вручную свое значение файла подкачки.

Для этого необходимо убрать галочку 1 с «Автоматически выбирать объем файла подкачки », затем нажать на кнопку 2 «Указать размер» и вручную задать значение файла подкачки. После этого нажать на кнопку 4 «Задать» и «ОК». Здесь зададим размер файла подкачки, например 4000 Мб. В завершающей стадии Вам потребуется перезагрузить компьютер. Таким образом, с помощью вышеперечисленных действий можно будет увеличить объем файла подкачки.

Надеюсь, сегодняшняя информация (Что такое файл подкачки) для Вас была полезной. На этом я данный урок завершаю, до встречи в следующем уроке!!

А на Посткриптум вот Вам Видео

Файл подкачки – это область винчестере компьютера (скрытый системный файл), используемая для компенсации нехватки объема ОЗУ. Операционная система временно помещает туда фрагменты программ и служб, которые используются в конкретный момент. Данные помещаются и извлекаются из фала подкачки по мере необходимости.

Использование файла подкачки сказывается на скорости работы приложения. Перемещение данных в ОЗУ и обратно происходит на порядок быстрее, нежели обмен с жестким. К тому же, частое использование файла подкачки чревато фрагментацией данных. Поэтому эффективнее наращивать количество памяти ОЗУ, чем .

Настройка области подкачки

При невозможности физически нарастить объем ОЗУ или для отключения файла подкачки потребуется открыть его настройки. Чтобы открыть настройки потребуется кликнуть по иконке «Компьютер» правой клавишей. В меню появится пункт «Свойства».

Во вкладке «Дополнительно» будет блок «Быстродействие», здесь нужно нажать на кнопку «Параметры».

После этого откроется окно «Параметры быстродействия». Здесь на вкладке «Дополнительно» будет блок «Виртуальная память» с кнопкой «Изменить».

После нажатия на кнопку «Изменить» откроется окно для настройки файла подкачки. Альтернативный вариант доступа к настройкам состоит в , в которой будет пункт «Система». Дальше действия точно такие же, как после открытия «Свойств» через иконку «Компьютер».

Здесь будет произведена настройка. В процессе настройки появится предупреждение о том, что подобные параметры могут менять только специалисты. Но обращать внимание на них не нужно.

Есть несколько важных пунктов, которым должен соответствовать этот файл:

  • его размер следует задавать в полтора-два раза больше, чем объем имеющейся ОЗУ;
  • самый малый и максимальные размеры подкачки обязательно должны совпасть.
  • если у вас в системе несколько дисков, то размещать файл подкачки нужно на самом быстром из них;

При наличии достаточного количества памяти в ОЗУ файл подкачки можно и вовсе отключить. Для этого понадобится иметь «на борту» не менее 6 Гб в ОЗУ. Кроме того, существует возможность автоматического определения размера файла подкачки. Для этого нужно только выбрать соответствующий пункт в окне с настройками файла подкачки.

Применение изменений произойдет после нажатия кнопок «ОК» и «Применить». После этого рекомендуется перезагрузить компьютер. Делать это не обязательно, но нужно помнить, что изменения будут действовать после перезагрузки.