यहां ड्रेगन रहें: विंडोज पर मेमोरी को प्रबंधित करना जैसा कि यह है [1/3]

सूची:

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मेमोरी मैनेजर (और कैश कंट्रोलर, I / O प्रबंधक, आदि के संबंधित मुद्दे) उन चीजों में से एक है जिसमें (दवा और राजनीति के साथ) "हर कोई समझता है।" लेकिन यहां तक ​​कि वे लोग जिन्होंने "विंडोज का पूरी तरह से अध्ययन किया है" नहीं, नहीं, और वे बकवास लिखना शुरू कर देते हैं जैसे (वहां लिखे गए अन्य बकवास का उल्लेख नहीं करना है):

स्मृति के साथ सक्षम काम !!! उपयोग के सभी समय के लिए, मेरी स्वैप फ़ाइल एक किलोबाइट से नहीं बढ़ी है। इसलिए, 10-20 विंडो वाला फ़ायरफ़ॉक्स एक बुलेट की तरह ट्रे से / से कम / कम हो जाता है। मैंने विंडोज पर स्वैप अक्षम के साथ और रैम डिस्क में tmp फ़ाइलों के हस्तांतरण के साथ यह प्रभाव हासिल किया।

या उदाहरण के लिए μTorrent - मेरे पास इसके लेखकों की क्षमता पर संदेह करने का कोई कारण नहीं है, लेकिन वे विंडोज में मेमोरी ऑपरेशन के बारे में बहुत कम जानते हैं। प्रदर्शन की निगरानी के लिए सॉफ़्टवेयर बनाने वाले साथियों को मत भूलना और विंडोज में स्मृति प्रबंधन के बारे में थोड़ा सा भी विचार नहीं है (और इंटरनेट पर इस बारे में एक टेंट्रम उठाया, एर्स ने भी एक डीब्रीफिंग की थी )। लेकिन स्मृति प्रबंधन के संबंध में मैंने जो सबसे आश्चर्यजनक बात देखी, वह थी पेजफाइल को रैम डिस्क पर ले जाने की सलाह :

रैम डिस्क के तहत मेरी तीन गीगाबाइट में से एक को आवंटित किया गया था (उस समय जब एक्सपी अभी भी लैपटॉप पर स्थापित था), जिस पर मैंने 768 एमबी का एक स्वैप बनाया ...

इस लेख का उद्देश्य मेमोरी मैनेजर के काम का पूरा विवरण नहीं है (पर्याप्त स्थान या अनुभव नहीं है), लेकिन विंडोज में स्मृति प्रबंधन के मुद्दों के आसपास के मिथकों और अंधविश्वासों के अंधेरे दायरे पर कम से कम थोड़ा प्रकाश डालने का प्रयास।

त्याग

मैं खुद सब कुछ जानने का नाटक नहीं करता और कभी गलती नहीं करता, इसलिए मैं अशुभता और त्रुटियों के बारे में किसी भी संदेश को सहर्ष स्वीकार करूंगा।

परिचय

मुझे नहीं पता कि कहाँ से शुरू करना है, इसलिए मैं परिभाषाओं के साथ शुरू करूँगा।



प्रतिबद्ध आकार - स्मृति की मात्रा जिसे एप्लिकेशन ने अपनी जरूरतों के लिए अनुरोध किया है।

वर्किंग सेट (ऊपर चित्र में इसे वर्किंग सेट कहा जाता है) भौतिक मेमोरी के पृष्ठों का एक सेट है जो वर्तमान में प्रक्रिया के पता स्थान में "अंकित" है। यह सिस्टम प्रक्रिया के कामकाजी सेट को एक अलग "सिस्टम वर्किंग सेट" के लिए आवंटित करने के लिए प्रथागत है, हालांकि इसके साथ काम करने का तंत्र व्यावहारिक रूप से अन्य प्रक्रियाओं के वर्किंग सेट के साथ काम करने के लिए अलग-अलग नहीं है।

और यहाँ गलतफहमी अक्सर पहले से ही शुरू हो जाती है। यदि आप बारीकी से देखते हैं, तो आप देख सकते हैं कि कई प्रक्रियाओं में वर्किंग सेट की तुलना में कम प्रतिबद्धता है। यह वास्तव में, कम स्मृति वास्तव में उपयोग की तुलना में "अनुरोध" है। इसलिए मैं स्पष्ट करूंगा कि कमिटमेंट वर्चुअल मेमोरी "बैक अप" केवल भौतिक मेमोरी या पेजफाइल द्वारा होती है, जबकि वर्किंग सेट में मेमोरी मैप्ड फाइलों के पेज भी होते हैं। ऐसा क्यों किया जाता है? जब NtAllocateVirtualMemory किया जाता है (या ढेर प्रबंधक पर कोई रैपर, उदाहरण के लिए मॉलॉक या नया), मेमोरी है, जैसा कि यह आरक्षित था (इसे और भी अधिक भ्रमित करने के लिए, इसका MEM_RESERVE से कोई लेना-देना नहीं है, जो पता स्थान को सुरक्षित रखता है, इस मामले में हम आरक्षण के बारे में बात कर रहे हैं। भौतिक पृष्ठ जिन्हें सिस्टम वास्तव में आवंटित कर सकता है), लेकिन भौतिक पृष्ठ केवल तब प्रिंट किए जाते हैं जब वर्चुअल पता आवंटित पते पर आवंटित किया जाता है। यदि आप एप्लिकेशन को सिस्टम से वास्तव में अधिक मेमोरी आवंटित करने की अनुमति देते हैं, तो जल्दी या बाद में ऐसा हो सकता है कि वे सभी एक वास्तविक पृष्ठ मांगते हैं, और सिस्टम इसे कहीं से प्राप्त नहीं करता है (या बल्कि, डेटा को बचाने के लिए कहीं नहीं)। यह मेमोरी मैप्ड फ़ाइलों पर लागू नहीं होता है, क्योंकि किसी भी समय सिस्टम वांछित पेज को सीधे / डिस्क (s) से फिर से लिखना / लिख सकता है।

सामान्य तौर पर, किसी भी समय पर कुल कमिट चार्ज सिस्टम कम लिमिट (मोटे तौर पर, भौतिक मेमोरी और सभी पेजफाइल्स की कुल राशि) से अधिक नहीं होनी चाहिए और यह टास्क मैनेजर पर गलत तरीके से समझे गए आंकड़ों में से एक है और विस्टा सहित।

प्रतिबद्ध सीमा अपरिवर्तनीय नहीं है - यह पेजफाइल्स की वृद्धि के साथ बढ़ सकती है। सामान्यतया, हम यह मान सकते हैं कि पेजफाइल एक बहुत ही खास मेमोरी मैप्ड फाइल है: वर्चुअल मेमोरी में फिजिकल पेज को पेजफाइल में एक विशेष स्थान पर रीसेट करने से पहले अंतिम समय में मैप किया जाता है, अन्यथा मेमोरी मैपिंग और स्वैपिंग मेकेनिज्म बहुत समान।



प्रक्रिया के कामकाजी सेट को Shareable और Private में विभाजित किया गया है। साझा करने योग्य मेमोरी मैप्ड फाइलें (पेजफाइल समर्थित सहित) या इसके बजाय, वे भाग जो वास्तव में वर्तमान में भौतिक पृष्ठ द्वारा प्रक्रिया पता स्थान में दर्शाए जाते हैं (यह अंत में वर्किंग सेट है), और निजी एक गुच्छा, स्टैक, आंतरिक है PEB / TEB, आदि जैसी डेटा संरचनाएँ (फिर, बस मामले में: यह केवल ढेर और अन्य संरचनाओं का हिस्सा है जो शारीरिक रूप से प्रक्रिया के पता स्थान में स्थित हैं)। यह न्यूनतम जानकारी है जिसके साथ आप पहले से ही कुछ कर सकते हैं। मजबूत-इच्छाशक्ति के लिए, एक प्रक्रिया एक्सप्लोरर है जो और भी अधिक विवरण दिखाता है (विशेष रूप से, उस साझा करने वाले का क्या हिस्सा वास्तव में साझा है)।



और, सबसे महत्वपूर्ण बात, इन मापदंडों में से कोई भी व्यक्तिगत रूप से हमें कार्यक्रम / प्रणाली में क्या हो रहा है, इसके बारे में अधिक या कम पूर्ण निष्कर्ष निकालने की अनुमति नहीं देता है।

कार्य प्रबंधक

प्रक्रिया सूची में कॉलम "मेमोरी" और लगभग पूरे टैब "प्रदर्शन" को अक्सर गलत समझा जाता है कि मैं चाहता हूं कि टास्क मैनेजर को सिस्टम से पूरी तरह से हटा दिया जाए: जिन्हें प्रक्रिया एक्सप्लोरर या कम से कम संसाधन मॉनिटर का उपयोग करने में सक्षम होने की आवश्यकता है , टास्क मैनेजर केवल अन्य सभी को परेशान करता है। शुरुआत के लिए, वास्तव में क्या है





शुरू करने के लिए, जो मैंने पहले ही उल्लेख किया है: पृष्ठ फ़ाइल का उपयोग। XP पेजफाइल और इतिहास का वर्तमान उपयोग दिखाता है (मज़ेदार बात यह है कि उसी संख्या को सही ढंग से स्टेटस बार में नाम दिया गया है), विस्टा पेज फाइल (करंट / लिमिट के एक अंश के रूप में) दिखाता है, और केवल Win7 इसे कॉल करता है जो वास्तव में है है: कमिट चार्ज / कमिट सीमा।

एक प्रयोग। हम टास्क मैनेजर को "पेज फाइल का उपयोग करते हुए" टैब पर खोलते हैं, पॉवरशेल खोलें और उसमें निम्नलिखित कॉपी करें (सिस्टम के लिए जिनकी कमिट कमिट चार्ज से 3 जीबी के करीब है, आप अंतिम पंक्ति में 3 जीबी को कम कर सकते हैं, और पेजफाइल को बढ़ाना बेहतर है):

add-type -Namespace Win32 -Name Mapping -MemberDefinition @" [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)] public static extern IntPtr CreateFileMapping( IntPtr hFile, IntPtr lpFileMappingAttributes, uint flProtect, uint dwMaximumSizeHigh, uint dwMaximumSizeLow, [MarshalAs(UnmanagedType.LPTStr)] string lpName); [DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)] public static extern IntPtr MapViewOfFile( IntPtr hFileMappingObject, uint dwDesiredAccess, uint dwFileOffsetHigh, uint dwFileOffsetLow, uint dwNumberOfBytesToMap); "@ $mapping = [Win32.Mapping]::CreateFileMapping(-1, 0, 2, 1, 0, $null) [Win32.Mapping]::MapViewOfFile($mapping, 4, 0, 0, 3Gb)
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

यह 3 गीगाबाइट्स द्वारा "स्वैप फ़ाइल उपयोग" में एक त्वरित वृद्धि की ओर जाता है। Reinserting "एक और 3 जीबी" का उपयोग करता है। इस प्रक्रिया को बंद करने से संपूर्ण "व्यस्त स्वैपैफिल" मुक्त हो जाता है। सबसे दिलचस्प बात यह है कि, जैसा कि मैंने कहा, मेमोरी मैप्ड फाइलें (पेजफाइल समर्थित सहित) साझा करने योग्य हैं और किसी विशेष प्रक्रिया पर लागू नहीं होती हैं, इसलिए, किसी भी प्रक्रिया को कमेटी आकार में ध्यान में नहीं रखा जाता है, दूसरी तरफ, पेजफाइल समर्थित अनुभागों का उपयोग किया जाता है (चार्ज किया गया) के खिलाफ) प्रतिबद्ध है, क्योंकि यह भौतिक मेमोरी या पेज फ़ाइल है, न कि कुछ बाहरी फ़ाइल, जिसका उपयोग डेटा को संग्रहीत करने के लिए किया जाएगा जिसे एप्लिकेशन इस अनुभाग में रखना चाहता है। तीसरी तरफ, इसके पते के स्थान पर एक खंड मैप करने के बाद, प्रक्रिया इसे स्पर्श नहीं करती है - इसलिए, इन पते पर भौतिक पृष्ठों को अंकित नहीं किया जाता है और प्रक्रिया के कार्य सेट में कोई परिवर्तन नहीं किया जाता है।



कड़ाई से बोलते हुए, पृष्ठ फ़ाइल वास्तव में "उपयोग" है - इसमें एक स्थान आरक्षित है (एक विशिष्ट स्थिति नहीं है, अर्थात् आकार की तरह एक स्थान), लेकिन जिस स्थान के लिए यह स्थान आरक्षित किया गया था वह भौतिक मेमोरी में, डिस्क पर, या वहां हो सकता है। उसी समय। यहाँ इस तरह के एक छोटे से आंकड़ा है, ईमानदारी से स्वीकार करते हैं कि आपने टास्क मैनेजर में "पेज फाइल उपयोग" को कितनी बार देखा और आप वास्तव में समझ गए कि इसका क्या मतलब है।



प्रोसेस टैब के अनुसार, मेमोरी (प्राइवेट वर्किंग सेट) को अभी भी डिफ़ॉल्ट रूप से दिखाया गया है, और इस तथ्य के बावजूद कि इसे सही तरीके से कहा जाता है और जानकार लोगों के बीच गलतफहमी पैदा नहीं करनी चाहिए, समस्या यह है कि इनमें से देखने वाले अधिकांश लोग संख्या का मतलब यह नहीं है कि वे क्या कहते हैं। एक सरल प्रयोग: हम रामपाइप उपयोगिता लॉन्च करते हैं (मैं आपको पूरी किट डाउनलोड करने की सलाह देता हूं), टास्क मैनेजर को प्रक्रियाओं की सूची के साथ शुरू करता हूं। RamMap में, मेनू से खाली-खाली कार्य समूह चुनें और प्रक्रिया मेमोरी में क्या होता है, इसे देखें।



यदि कोई व्यक्ति अभी भी टास्क मैनेजर के अंकों से नाराज है, तो आप निम्नलिखित कोड को pavershell प्रोफ़ाइल में रख सकते हैं:

 add-type -Namespace Win32 -Name Psapi -MemberDefinition @" [DllImport("psapi", SetLastError=true)] public static extern bool EmptyWorkingSet(IntPtr hProcess); "@ filter Reset-WorkingSet { [Win32.Psapi]::EmptyWorkingSet($_.Handle) } sal trim Reset-WorkingSet
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

फिर एक आदेश के साथ मेमोरी उपयोग को "ऑप्टिमाइज़" करना संभव हो जाएगा, उदाहरण के लिए, क्रोम द्वारा कब्जा की गई मेमोरी को "ऑप्टिमाइज़" करना: ps chrome | ट्रिम

या यहाँ सभी क्रोमियम प्रक्रियाओं की मेमोरी का "अनुकूलन" है जो 100 एमबी से अधिक भौतिक मेमोरी का उपयोग करता है: पीएस क्रोम? {$ _। WS -gt 100Mb} | ट्रिम

यदि पढ़ने वालों में से कम से कम आधे लोग ऐसे "अनुकूलन" के विचार को सबसे बेतुकी गैरबराबरी के रूप में चिह्नित करते हैं, तो यह कहा जा सकता है कि मैंने व्यर्थ की कोशिश नहीं की।

Kesh

सबसे पहले, मैं ध्यान देता हूं कि विंडोज में कैश ब्लॉक नहीं है, बल्कि फाइल है। यह बहुत कुछ फायदे देता है, कैश को बनाए रखने में सरलता से, उदाहरण के लिए, ऑनलाइन डीफ़्रैग्मेन्टेशन के दौरान और एक साधारण कैश सफाई तंत्र के दौरान, किसी फ़ाइल को हटाते समय, उसके कार्यान्वयन के लिए अधिक सुसंगत तंत्र (मेमोरी कंट्रोल सिस्टम के आधार पर कैश कंट्रोलर को लागू किया जाता है), और अधिक बुद्धिमान समाधान की संभावना के लिए रीड डेटा के बारे में उच्च-स्तरीय जानकारी के आधार पर (उदाहरण के लिए, अनुक्रमिक पहुंच के लिए खोली गई फ़ाइलों के लिए बुद्धिमान रीड-फॉरवर्ड या व्यक्ति को असाइन करने की क्षमता aylovym HENDLEY)।

सिद्धांत रूप में, कमियों में, मैं केवल फ़ाइल सिस्टम डेवलपर्स के लिए बहुत अधिक जटिल जीवन का नाम दे सकता हूं: क्या आपने सुना है कि ड्राइवरों को लिखना साइको के लिए है? इसलिए, फाइल सिस्टम ड्राइवर लिखना उन लोगों के लिए है जो साइको भी साइको मानते हैं।



यदि आप कैश के संचालन का वर्णन करते हैं, तो सब कुछ बहुत सरल है: जब फ़ाइल सिस्टम फ़ाइल के किसी भी हिस्से के लिए कैश प्रबंधक से पूछता है, तो बाद में इस फ़ाइल के हिस्से को एक विशेष "स्लॉट" में VACB संरचना द्वारा वर्णित किया जाता है (आप कर्नेल डीबगर से सभी मिश्रित फ़ाइलों का उपयोग करके देख सकते हैं। विस्तार! filecache ) जिसके बाद यह बस एक कॉपी-मेमोरी ऑपरेशन (RtlCopyMemory) करता है। पृष्ठ दोष तब होगा, जब फ़ाइल को स्मृति में मैप करने के तुरंत बाद, सभी पृष्ठ अमान्य हैं और फिर सिस्टम "मुक्त" सूचियों में से किसी एक में आवश्यक पृष्ठ ढूंढ सकता है या रीड ऑपरेशन कर सकता है।

पुनरावृत्ति को समझने के लिए, आपको पुनरावृत्ति को समझने की आवश्यकता है। इस फाइल के रीड ऑपरेशन को पूरा करने के लिए फाइल रीड ऑपरेशन कैसे आवश्यक है? यहां फिर से, सब कुछ काफी सरल है: एक I / O अनुरोध पैकेट ( IRP ) IRP_PAGING_IO ध्वज के साथ बनाया गया है और ऐसे पैकेट प्राप्त होने पर फ़ाइल सिस्टम अब कैश तक नहीं पहुंचता है, लेकिन डेटा के लिए अंतर्निहित डिवाइस पर सीधे जाता है। ये सभी ब्लेंडेड स्लॉट सिस्टम वर्किंग सेट में जाते हैं और कैश का पार्ट बनाते हैं।



कुछ टोक्यो विश्वविद्यालय के व्याख्यान से पृष्ठ (ओह, मैं ऐसा चाहूंगा):





इस पर, कैश मैनेजर का काम स्वयं समाप्त हो जाता है और मेमोरी मैनेजर का काम शुरू हो जाता है। जब हमने ऊपर EmptyWorkingSet किया, तो इससे कोई डिस्क गतिविधि नहीं हुई, लेकिन फिर भी, प्रक्रिया द्वारा उपयोग की जाने वाली भौतिक मेमोरी कम हो गई (और सभी भौतिक पृष्ठों ने प्रक्रिया पता स्थान वास्तव में छोड़ दिया, जिससे यह लगभग पूरी तरह से अमान्य हो गया)। तो प्रक्रिया से चुने जाने के बाद वह कहां जाती है? और यह इस बात पर निर्भर करता है कि क्या इसकी सामग्री डिस्क से पढ़ी गई सामग्री के अनुरूप है, दो सूचियों में से एक: स्टैंडबाय (विस्टा से शुरू होकर यह एक सूची नहीं है, लेकिन 8, जिसके बारे में बाद में) या संशोधित:



इस तरह से एक स्टैंडबाय सूची डिस्क से कुछ डेटा (संभव पेजफाइल सहित) से मुक्त मेमोरी है।

यदि पेज फॉल्ट उस पते पर होता है, जो फ़ाइल में से एक पर होता है, जो अभी भी इन सूचियों में से एक पर है, तो यह बस प्रक्रिया के कामकाजी सेट पर वापस चला जाता है और पते में प्रकार (इस प्रक्रिया को सॉफ्टफॉल्ट कहा जाता है)। यदि नहीं, तो प्रबंधक कैश स्लॉट के मामले में, एक PAGING_IO अनुरोध (जिसे हार्डफॉल्ट कहा जाता है) निष्पादित किया जाता है।

एक संशोधित सूची में लंबे समय तक गंदे पृष्ठ हो सकते हैं, लेकिन या तो जब इस सूची का आकार अत्यधिक बढ़ता है, या तो जब सिस्टम मुफ्त मेमोरी की कमी देखता है, या एक टाइमर द्वारा, संशोधित पृष्ठ लेखक थ्रेड उठता है और इस सूची को डिस्क में आंशिक रूप से डंप करना शुरू करता है, और पृष्ठों को स्थानांतरित करता है। स्टैंडबाय में संशोधित सूची से (आखिरकार, इन पेजों में फिर से डिस्क से डेटा की एक अनछुई कॉपी होती है)।



युपीडी:

उपयोगकर्ता एम 17 ने उसी विषय पर नवीनतम पीडीसी पर रोसिनोविच के भाषण के लिंक प्रदान किए (हम्म, मैंने ईमानदारी से पहले इसे नहीं देखा है, हालांकि पोस्ट में बहुत कुछ है)। यदि कानों द्वारा अंग्रेजी को समझने की अनुमति मिलती है, तो इस विषय को पढ़ने से प्रस्तुतियों को सुना जा सकता है:

विंडोज मेमोरी मैनेजमेंट के रहस्यों का पता चला, 2 का भाग 1

विंडोज मेमोरी मैनेजमेंट के रहस्यों का खुलासा, भाग 2 का 2



उपयोगकर्ता दिमित्रीकोटरोव सुझाव देते हैं कि एक पेज फ़ाइल को रैम डिस्क में स्थानांतरित करना कभी-कभी वास्तव में समझ में आता है (मुझे शायद कभी भी यह अनुमान नहीं होता कि मैंने एक विषय नहीं लिखा है), अर्थात्, यदि रैम डिस्क भौतिक मेमोरी का उपयोग करता है जो कि बाकी सिस्टम (PAE + x86) के लिए दुर्गम है + 4 + जीबी रैम)।



Vir2o के उपयोगकर्ता , बदले में, यह सुझाव देते हैं कि हालांकि कुछ शर्तों के तहत और सिस्टम की स्थिरता का त्याग करते हुए, भौतिक मेमोरी का उपयोग करके एक रैम डिस्क को बाकी सिस्टम के लिए अदृश्य लिखा जा सकता है, लेकिन यह बहुत संभावना नहीं है।