什麼是分頁？

無論你的NT伺服器的記憶體有多大，它總是顯得不夠充足。當物理RAM從低端開始執行時，Windows NT使用了分頁檔案Pagefile.sys。

為了執行不同的程序和應用程式，Pagefile.sys給實體記憶體分配了一些空間。在這些空間內允許交換資料頁。

分段？

程式分段的好處。

cpu中的段暫存器中儲存了段址（base）和偏移值的上限（limit）。段址：有效地址 中，如果有效地址大於limit，便會引發異常。

這樣就可以限制程式不能範圍當前段外的資料，不能訪問其他程式的資料。總之就是不能訪問它不能訪問的資料。

面向物件的好處。

物件就是一塊連續的記憶體中的資料吧。這點跟上面一點類似。通過限制訪問，就做到了private的效果吧。

分段與分頁：

(1)記憶體分段和記憶體分頁一樣都是一種記憶體管理技術,分段是為了許可權保護,分頁是為了虛擬記憶體.

 (2)分段後,程式設計師可以定義自己的段,各段有獨立的地址空間,象程序的地址空間互相獨立一樣.

 (3)同一個類的例項分配在一個段中,只有該類的方法可以訪問,如果其他類的方法去訪問,會因為段保護而出錯.可以從硬體上實現類的資料保護和隱藏

什麼是缺頁？

為什麼會出現缺頁？你的問題中已經有了答案。實體記憶體和系統“提供”給使用者的記憶體的不對稱性。是不是很容易就出現缺頁的情況？像windows nt這樣的系統，

每個程序擁有4G的虛存，記住，是每個程序。其中3-4G影射為作業系統的核心，是隻讀的，1-2G對映為使用者空間，其中一部分是系統提供的動態連結庫。

對於每一個程序，作業系統只向實體記憶體對映少數的地址，這是因為 RAM 實在是太寶貴、太稀缺了。程序的剩下的記憶體實際上都儲存在二級儲存器

（通常是硬碟）上。這就是為什麼要叫虛擬記憶體的原因。沒有對映到物理 RAM 的地址都被做上了標記。只要程序一訪問這樣的地址，作業系統就將資料從

二級儲存器上取回到記憶體。若作業系統把物理 RAM 用光了，它就把一些資料換出來騰出空間。之後我們還可以把這些資料取回，因為它們都儲存在在二級儲存器上。

那些資料被換出是由替換策略決定的。Windows NT 使用先進先出（First-In-First-Out，FIFO）的策略。根據這個策略，當空間不夠時，最老的資料

（即最先取進記憶體的資料）被換出。缺頁的頻率取決於你係統的實際記憶體的大小和系統的程序數目等因素。例如同時跑著幾千個程序的網路伺服器，缺頁肯定

是非常頻繁的。

什麼是分頁

分頁是作業系統中的記憶體管理機制。通過這種方式計算機可以為主存存取其他儲存介質上的資料。在頁儲存管理機制中，OS從其他介質中得到相同大小的資料塊，

這種塊即為頁。

分頁的蛀牙作用是可以讓連續的地址空間儲存在不連續的介質中。若不分頁，作業系統需要把整個程式放到物理主存中連續的位置上，這會帶來很多儲存和碎片問題。分頁是現代通用作業系統虛擬儲存實現中的重要部分。它可以讓OS使用磁碟儲存RAM放不下的資料。

Linux使用swap描述在RAM和硬碟之間移動頁，以及磁碟上用來儲存頁的區域。通常，使用一個磁碟分割槽做swap。2.6的核心已經支援直接 使用檔案來做swap。核心負責維護swap檔案的位置，並直接訪問硬碟。當有多個可供swap的磁碟空間時，Linux還支援優先順序。當OS需要把某些 記憶體頁面swap時，會選擇高優先順序的裝置。

因為磁碟訪問的延時比直接訪問記憶體要高3到4個數量級。所以頻繁的使用swap將大大降低效能。Linux提供了一個/proc/sys/vm/swappiness引數，可以通過它調整swap略。

只需要簡單的echo 0-100中的一個數值到這個檔案中即可。值越大，系統swap到硬碟的越多。本博的筆記本預設是60。網上看到一個2.6核心維護者，將它設定成 100。給出的理由：“我的觀點是降低kernel swap出記憶體資料不對。你實際上不想讓幾百兆的記憶體在自己的機器記憶體中呆著，但從未被訪問。所以把這些資料請到磁碟上，留出更多的主存給要用的程式”.

32位系統中，每個程序擁有的最大記憶體空間是4G，也整個作業系統能夠識別的最大記憶體空間也是4G(除非使用high memory support)。因此Linux系統中程式訪問某些頁時，很可能這些頁不在RAM中，如何找到這個頁，並讀取之，是分頁系統的首要問題，即頁缺失問 題,Page fault。 作業系統接收到頁缺失訊號後，首先確定缺失的資料在硬碟中的位置，在RAM中獲得一個空白頁，以便儲存資料，把需要的資料從硬碟裝載到RAM內的頁面中。 更新頁表，把控制權返回給程式，讓程式可以重試導致頁缺失的指令。核心所作的這一系列工作對程式都是透明的。

每個頁能儲存的資料多少，不同的系統會有不同。可以寫個小程式判斷頁大小(如何得到當前linux系統的頁大小)。 頁容量大，頁缺失就少，減少不必要的核心動作。但這也有壞處，因為系統只能在一個頁內通過分段來訪問主存。若頁太大，記憶體可用的頁少，則勢必浪費儲存空 間。通常的頁大小為4KB-8KB.你可以通過修改核心標頭檔案asm/param.h的EXEC_PAGESIZE,設定頁大小。

參考：