33、深入理解内存管理：交换、映射与泄漏检测

深入理解内存管理：交换、映射与泄漏检测

1. 内存交换（Swapping）

内存交换的核心思想是预留一些存储空间，让内核可以将未映射到文件的内存页面放置其中，从而释放内存以供其他用途。通过交换文件的大小，有效增加了物理内存的大小。不过，这并非万能之策，将页面复制到交换文件以及从交换文件复制出来都有成本。当系统的实际内存不足以应对工作负载时，交换就会成为主要活动，这就是所谓的磁盘抖动（disk thrashing）。

在嵌入式设备中，交换很少被使用，因为它与闪存存储配合不佳，频繁写入会很快损坏闪存。不过，可以考虑将交换应用于压缩内存（zram）。

1.1 交换到压缩内存（zram）

zram 驱动会创建基于 RAM 的块设备，如 /dev/zram0、/dev/zram1 等。写入这些设备的页面在存储之前会被压缩。压缩比在 30% 到 50% 之间，预计整体可用内存会增加约 10%，但代价是更多的处理和相应的功耗增加。

要启用 zram，需按以下步骤操作：
1. 用以下选项配置内核：
plaintext CONFIG_SWAP CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP CONFIG_ZRAM
2. 在启动时挂载 zram，在 /etc/fstab 中添加以下内容：
plaintext /dev/zram0 none swap defaults zramsize=<size in bytes>,swapprio=<swap partition priority>