【深入解析】Linux内存优化：内存分区方案实践 (linux上内存分区)
深入解析Linux内存优化：内存分区方案实践
Linux是一款经典的开源操作系统，优秀的容错性和稳定性使其在服务器领域具有非常广泛的应用。然而，Linux使用过程中也会有一些问题和优化方案需要进行解决和实践。其中，Linux内存优化就是一个十分重要的方面。在本文中，我们将深入解析Linux内存优化中的内存分区方案实践。
1. Linux内存管理
在Linux系统中，内存空间的标志是虚拟内存，而不是物理内存。虚拟内存是由内核管理的，Linux内核有一个内存管理器，它的主要职责是管理虚拟内存区域，以及物理存储器。Linux内存管理器通过一系列的内存管理算法，来决定下一步该执行的操作。
为了更好地管理虚拟内存，Linux内核采用了虚拟内存分页技术。在这个技术中，内核将每个进程看作是一个独立的内存缓存区域，每个缓冲区都分割成由称为页的小块组成的虚拟页面。Linux内存管理器会使用分页表来映射物理内存和虚拟内存之间的关系，从而为进程提供一个透明的内存管理体系。
2. 内存分区
由于Linux系统具有卓越的灵活性，因此它允许用户组定义自己的内存分区设定方案。一个内存分区方案是一组内存管理规则，用于确定每个特定内存区域的作用和用途。这样，用户就可以通过内存分区方案来确保系统中关键进程的内存分配和保留，减少内存不足的可能性。
Linux内核中支持的内存分区方案有以下几种：
1）用户态内存分区(User-Space Memory)：该方案用于存储用户态进程的缓冲区和临时使用的内存。用户态内存分区通常在启动和挂起进程时进行分配和回收，并且分配和回收内存的操作由用户空间程序自行管理。
2）内核态内存分区(Kernel-Space Memory)：该方案用于存储内核数据，以及在内核控制下运行的进程的数据。内核态内存分区通常在系统启动时分配，并在系统关闭时释放。
3）高端物理内存分区(High-End Physical Memory)：该方案用于存储高度相关的系统进程及其依赖的数据集。高端物理内存分区包括DMA（Direct Memory Access）和I/O内存，用于访问通常比普通内存更快的设备。一些系统组件，如内存映射IO，也使用这种内存类型。
4）低端物理内存分区(Low-End Physical Memory)：该方案用于存储应用程序和基础服务所需的内存。这些应用程序和服务通常需要快速I/O响应和最小的延迟。
3. 内存分区方案的实践
在进行内存分区方案的实践前，需要先确定系统的硬件配置以及需要运行的进程数量。根据系统硬件和进程需求，可以通过修改内核参数或者命令行选项来调整系统的内存分配。以下是一些常见的内存分区方案实践：
1）分离内核和用户态内存分区：在安装Linux操作系统时，可以通过安装程序、手动编辑分区表或使用LVM等方式，给内核和用户态分别分配独立的物理内存空间。这样可以确保内核和用户态进程之间的内存互不干扰， 从而提高系统可靠性和性能。
2）池化物理内存：在Linux中，使用物理内存时，会特别贪婪。物理内存被大量地分配和回收，这样会导致内存碎片和内存泄漏等问题。此时，可以使用内存池技术来实现物理内存的池化，从而优化内存的使用效率。池化内存的思想是，将物理内存划分为较小的内存块，并将这些块放到物理内存池中。池内存技术可以避免内存碎片的出现，并且可以更加有效的使用系统的物理内存资源。
3）虚拟内存分区：对于需要较大虚拟内存的应用程序，可以通过虚拟内存分区技术来为它们分配足够的虚拟内存空间。该技术的原理是，使用特定的交换算法，将部分进程中不使用的数据暂时转移到硬盘上，以便为其他进程分配更多的内存空间。
4）使用最小化内核：在Linux系统中，Linux内核是由众多模块组成的。一些模块是内核中非常重要的，而另一些则不那么重要。由于多余的模块可能会浪费很多内存，因此可以考虑使用最小化内核，从而减少内存浪费，并提高系统的性能和可靠性。
内存优化对于Linux系统来说尤为重要。内存分区方案实践是一种常见且有效的内存优化技术。在实践前，需要对系统的硬件配置进行易读分析，然后根据分析结果合理调整系统的内存分配。同时，在实践中还需要注意避免过度调整内存分区，这样可能会导致系统不稳定。通过合理的调整和分配内存分区，可以提高系统的稳定性和性能，减少内存碎片和内存泄漏等问题的出现。从而为各种应用程序提供更好的服务。
相关问题拓展阅读：
Linux系统分区是什么格式的?
主分区是Ext4格式，另一个SWAP分区格式。
1、linux最少需要两个分区，主分区是Ext4格式，另一个SWAP分区格式。
2、新版的linux在安装时一般会需要3个分区：
之一个是引导分区，用来安装UEFI等引导信息，通常用Ext2、Ext4的格式；
第二个就是安装系统和储存文件的Ext4格式分区；
第三个就是专用于与内存交换数据和作为缓存使用的SWAP分区。
3、Linux
管理文件
的模式与windows不一样，是采用
文件夹腊档
模式，在
linux系统
当中，新的早哪硬盘加入也是以文件夹的方式挂载到主分区，而不是采用windows的分区模式，通常只能看到Ext4分区，看不到linux的引导分区和交换分区的。
扩展资料：
安装Linux时，默认分为三个区，分别是/boot分区、根分区和swap分区.这三个分区分别对应的盘符是hda1、hda2、hda3。
1、boot分区
该分区对应于/boot目录，约100MB，该分区存放Linux的Grub(bootloader)和内核源轮睁乱码。用户可通过访问/boot目录来访问该分区，换句话说，用户对/boot目录的操作就是操作该分区。
2、swap分区
该分区没有对应的目录，故用户无法访问。
Linux下的swap分区即为
虚拟内存
，虚拟内存用于当系统内存空间不足时，先将临时数据存放在swap分区，等待一段时间后，然后再将数据调入到内存中执行，所以说，虚拟内存只是暂时存放数据，在该空间内并没有执行。
参考资料来源：
百度百科-linux磁盘分区
Linux 的分区规定
1. 设备管理
在 Linux 中，每一个硬件设备都映射到一个系统的文件，对于硬盘、光驱等 IDE 或 SCSI 设备也不例外。
Linux 把各种 IDE 设备分配了一个由 hd 前缀组成的文件；而对于各种 SCSI 设备，则分配了一个由 sd 前缀组成的文件。例如，之一个 IDE 设备，Linux 就定义为 hda；第二个 IDE 设备就定义为 hdb；下面以此类推。而 SCSI 设备就应该是 sda、sdb、sdc 等。
2. 分区数量
要进行分区就必须针对每一个硬件设备进行操作，这就有可能是一块IDE硬盘或是一块SCSI硬盘。对于每一个硬盘（IDE 或 SCSI）设备，Linux 分配了一个 1 到 16 的序列号码，这就代表了这块硬盘上面的分区号码。例如，之一个 IDE 硬盘的之一个分区，在 Linux 下面映射的就是 hda1，第二个分区就称作是 hda2。对于 SCSI 硬盘则是 sda1、sdb1 等。
3. 各分区的作用
在 Linux 中规定，每一个硬盘设备最多能有 4 个主分区（其中包含扩展分区）构成，任何一个扩展分区都要占用一个主分区号码，也就是在一个硬盘中，主分区和扩展分区一共最多是 4 个。对于早期的 DOS 和 Windows（Windows 2023 以前的版本），系统只承认一个主分区，可以通过在扩展分区上增加逻辑盘符（逻辑分区）的方法，进一步地细化分区。
主分区的作用就是计算机用来进行启动操作系统的，因此每一个操作系统的启动，或者称作是引导程序，都应该存放在主分区上。这就是主分区和扩展分区及逻辑分区的更大区别。我们在指定安装引导 Linux 的 bootloader 的时候，都要指定在主分区上，就是更好的例证。
Linux 规定了主分区（或者扩展分区）占用 1 至 16 号码中的前 4 个号码。以之一个 IDE 硬盘为例说明，主分区（或者扩展分区）占用了 hda1、hda2、hda3、hda4，而逻辑分区占用了 hda5 到 hda16 等 12 个号码。因此，Linux 下面每一个硬盘总共最多有 16 个分区。
对于逻辑分区，Linux 规定它们必须建立在扩展分区上（在 DOS 和 Windows 系统上也是如此规定），而不是主分区上。因此，我们可以看到扩展分区能够提供更芦派坦加灵活的分区模式，但不能用来作为操作系统的引导。
除去上面这些各种分区的差别，我们就可以简单地把它们一视同仁了。
5. 分区指标
对于每一个 Linux 分区来讲，分区的大小和分区的类型是最主要的指标。容量的大小读者很容易理解，但是分区的类型就不是那么容易接受了。分区的类型规定了这个分区上面的文件系统的格式。 Linux 支持多种的文件系统格式，其中包含了我们熟悉的FAT32、FAT16、NTFS、HP-UX，以及各种 Linux 特有的 Linux Native和 Linux Swap分区类型。在 Linux 系统中，可以通过分区类型号码来区别这些不同类型的分区。各种类型号码在介绍Fdisk的使用方式的时候将会介绍。
Fdisk 使用详解
下面通过介绍 Fdisk 的使用方法，来巩固上面所学到的各种关于 Linux 分区的知识。
Fdisk 是各种 Linux 发行版本中最常用的分区工具，是被定义为 Expert 级别的分区工具，它让初学者有点望而却步。
1. Fdisk 参数说明
运行Fdisk的时候，首先映入眼帘的如图 1 所示的欢迎界面，用户通过在这个界面中输入命令参数来操作Fdisk。
图 1 Fdisk 欢迎界面
用户通过提示键入 “m”，可以显示 Fdisk 命令各个参数的说明。
读者可以看到 Fdisk 有很多参数，可是经羡埋常使用的就是几个，如果读者熟练掌握这几个参数就可以流畅地运用 Fdisk，对 Linux 的硬盘进行分区。我们先简单介绍各个参数的意义，然后详细说明几个重点参数，见表 1。
表 1 Fdisk 参数说明
用户在 Linux 中进行分区的时候，最常用的参数分别是 d、l、m、n、p、q、t、w 等。
2.用 Fdisk 进行分区
在 Linux 分区过程，一般是先通过 p 参数来显示出硬盘分区表信息，然后根据信息确陪桐定将来的分区。如图2所示。
图 2 显示已有分区的
图 2 显示了分区的大小和分区的类型。如果想完全改变硬盘的分区格式，就可以通过 d 参数一个个删除存在的硬盘分区。例如 d1，d2。
删除完毕，就可以通过 n 参数来增加新的分区。当按下 “n” 后，我们就可以看到图 3 所示的新增分区。
图 3 新增分区
这里要选择新建的分区类型，是主分区还是扩展分区；然后选择 p 或是 e。它们的区别在上文中已经说明。然后就是设置分区的大小。需要提醒注意的是，如果硬盘上有扩展分区，就只能增加逻辑分区，不能增加扩展分区了，如图 4 所示。
图 4 新增逻辑分区
在增加分区的时候，其类型都是默认的 Linux Native，如果需要把其中的某些分区改变为其它类型，例如 Linux Swap 或 FAT32 等，可以通过命令 t 来改变，如图 5。
图 5 转换分区类型
当按下 “t” 改变分区类型的时候，系统会提示要改变哪个分区，并且改变为什么类型（如果想知道系统所支持的分区类型，键入 l）。图 5 表示把分区5的类型改变为 82 号 Linux 的 Swap 类型。
Linux 所支持的分区类型号码和其对应的分区类型，可以参考表 2（这些信息可以用 l 命令得到）。
表 2 分区类型对应表
改变完了分区类型，就可以按下 “w”，保存并且退出。如果不想保存，那么可以选择 “q” 直接退出。
通过以上两个方面的学习，相信对于初学者来说，分区已经不再是 Linux 进阶中的绊脚石了
1、linux最少需要两个分区，主分区是Ext4格式，另一个SWAP分区格式。
2、新版的linux在安装时一般会需要3个分区：
之一个是引导分区，用来安装UEFI等引导信息，通常用Ext2、Ext4的格式；
第二个就是安装系统和储存文件的Ext4格式分区；
第三个就是专用于与内存交换数据和作为缓存使用的SWAP分区。
3、Linux管理文件的模式与windows不一样，是采用文件夹模拆袭式，在linux系统当中，新的硬盘加入也是以文件夹的方式挂载到轿雹主分区，闭御帆而不是采用windows的分区模式，通常只能看到Ext4分区，看不到linux的引导分区和交换分区的。
Linux
Linux是1999年最火的操作系统，它的磁盘分区格式与其它操友斗作系统完全燃枣不同，共有两种。一种是Linux Native主分区，皮告拆一种是Linux Swap交换分区。这两种分区格式的安全性与稳定性极佳，结合Linux操作系统后，死机的机会大大减少。但是，目前支持这一分区格式的操作系统只有Linux。
主分区采用 EXT3 或者 EXT4
1、Ext2：是GNU/Linux系统中标准的文件系统。这是Linux中使用最多的一种文件系统，它是专门为Linux设计的，拥有极快的速度和极小的CPU占用率，既可以用于标准的块设备，也被应用埋枯在软盘等移动存储设备上。
2、Ext3：Ext3是一种日志文件系统，更大的特点是：它会将整个磁盘的写入动作雀蚂完整的记录在磁盘的某个区域上，以便有需要时回溯追踪。当在某个过程中断时，系统可以根据这些记录直接回溯并重整中断的部分，弯岁洞重整速度相当快。
3、Linux Swap：它是Linux中一种专门用于交换分区的Swap文件系统。Linux是使用这一整个分区作为交换空间，一般这个Swap格式的交换分区是主内存的2倍，在内存不够时，Linux会将部分数据写到交换分区上。
4、VFAT：也叫作长文件名系统，这是一个与Windows系统兼容的Linux文件系统，支持长文件名，可以作为Windows与Linux交换文件的分区。
关于linux上内存分区的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
