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Nov
9
当主机内存想要回收一些虚拟机的内存时，应该怎么办？根据主机OS记录的内存使用情况来swap虚拟机占用的内存吗？不是的。
因为只有虚拟机的OS知道哪些内存是它最需要的，所以让它自己释放内存才是最好的选择。
怎么让它自己释放内存呢？对虚拟机比较了解的同学应该知道气球驱动（Balloon Driver）。其实原理很简单，就是在虚拟机里，使用一个进程申请并占用*一批内存，于是虚拟机的OS便会把它最不需要的内存释放掉一部分。然后这个进程再告诉主机OS我拿到这么多空间啦，你拿去用吧。
*注：申请内存和占用内存通常是两回事。实际上每次调用malloc（其实关键是brk系统调用）等函数分配内存时，系统只是在页表中标记，某些页已经分配给进程XXX，但是对应的地址空间并不是可用的。当进程使用到这个页的时候，会产生一个缺页中断，在中断例程中，系统才会真的从可用空间中分配一个页，然后再让进程继续使用。这个过程对于进程而言是透明的（不过可能会有一些延迟）。这种延迟机制在OS中大量使用，被实践证明是相当有效的，所以有拖延症的同学们，不要太担心哟，适当的拖延不见得是坏事。
说了这么多废话，其实没到这篇的主题。
最近觉得公司配的台式机内存不够了（4G），由于我经常开大量的程序和网页，直到内存不够用的时候才关（拖延。。），因此常常是开个虚拟机的时候空闲内存立刻下降到0，这时候各种卡顿，连鼠标都卡。于是自费在X东上买了一条南亚易胜的 4GB DDR3 1600（这个牌子最便宜。。据说这个牌子给许多其他品牌代工）。安装上去以后，内存不够的现象显著缓解，一口气开三个虚拟机，腰不酸腿不痛的。
但是才用了两天，又发现空闲内存*不多了，经常是才剩下几百MB，有时竟然只有几十MB。虽然任务管理器里说了，8G内存中有6G+是“已缓存”，但是还是怀疑是不是某个进程占用了太多内存。于是一个一个截，全都截掉，空闲内存也还是不到2GB。
*注：Win7任务管理器中的”空闲内存“是malloc以来马上就可以给分配的。“已缓存”是操作系统用内存来保存硬盘上的数据（因为硬盘太慢了）。“可用内存”包括了空闲内存和已缓存。当进程申请的内存超过空闲内存的大小后，OS可以将已缓存的一部分释放掉，但是这个过程需要占用一段时间，效率不如直接使用空闲内存。
于是写了个气球程序来测试。最初的程序很简单，就是while(1)死循环，申请4M内存，然后memset清零。编译，运行，梆！出错了。看了下，进程只申请了2G的内存就出错了，简单分析就知道了，因为我用的是mingw32，生成的32位程序只能申请最多2G的用户空间，再一次malloc的时候，返回的是NULL，于是memset就会导致非法内存访问。
解决办法很简单…………跑3个，然后就申请并占用了6G内存，结束掉之后，发现任务管理器中的已缓存只剩一点点，空闲内存有了6G+，效果显著。看来的确是都被缓存了，不是某个进程太坑爹。注意：如果多跑了一个，就会发现第四个进程速度显著变慢，甚至拖累系统变得相当相当慢，说明这个时候已经在使用swap（或者叫交换空间，虚拟内存，pagefile，页面文件，分页文件……）了，所以不得不慢。
当然，更好的解决方法是编译生成一个64位的可执行程序，这样就能够申请足够多的空间了。到mingw64去下载一个rubenvb编译好的gcc套装直接编译，或者安装个visual studio，都行。
实际上，让系统放弃所有的缓存并不是好事。在XP以及更早的windows系统中，大概是开发人员假设用户的内存总是不够用的，所以系统不会大量使用内存来进行缓存。所以在内存大降价而vista/win7还没出来的时候（大概是08～09年），在XP机器上看到1～2G甚至更多内存并不奇怪，用不完怎么办呢？RAMDISK大行其道，虚拟一个分区出来，速度快得不行。XP的继任者Vista和Win7效仿Unix/Linux系的做法，尽量将内存用于缓存，在很多情况下都可以通过避免磁盘IO来提高系统的反应速度。
因此这里给出个最终版本，默认只回收2G的缓存，再怎么样，缓存3～4G的数据应该已经足够应付日常应用了。
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因为只有虚拟机的OS知道哪些内存是它最需要的，所以让它自己释放内存才是最好的选择。
怎么让它自己释放内存呢？对虚拟机比较了解的同学应该知道气球驱动（Balloon Driver）。其实原理很简单，就是在虚拟机里，使用一个进程申请并占用*一批内存，于是虚拟机的OS便会把它最不需要的内存释放掉一部分。然后这个进程再告诉主机OS我拿到这么多空间啦，你拿去用吧。
*注：申请内存和占用内存通常是两回事。实际上每次调用malloc（其实关键是brk系统调用）等函数分配内存时，系统只是在页表中标记，某些页已经分配给进程XXX，但是对应的地址空间并不是可用的。当进程使用到这个页的时候，会产生一个缺页中断，在中断例程中，系统才会真的从可用空间中分配一个页，然后再让进程继续使用。这个过程对于进程而言是透明的（不过可能会有一些延迟）。这种延迟机制在OS中大量使用，被实践证明是相当有效的，所以有拖延症的同学们，不要太担心哟，适当的拖延不见得是坏事。
说了这么多废话，其实没到这篇的主题。
最近觉得公司配的台式机内存不够了（4G），由于我经常开大量的程序和网页，直到内存不够用的时候才关（拖延。。），因此常常是开个虚拟机的时候空闲内存立刻下降到0，这时候各种卡顿，连鼠标都卡。于是自费在X东上买了一条南亚易胜的 4GB DDR3 1600（这个牌子最便宜。。据说这个牌子给许多其他品牌代工）。安装上去以后，内存不够的现象显著缓解，一口气开三个虚拟机，腰不酸腿不痛的。
但是才用了两天，又发现空闲内存*不多了，经常是才剩下几百MB，有时竟然只有几十MB。虽然任务管理器里说了，8G内存中有6G+是“已缓存”，但是还是怀疑是不是某个进程占用了太多内存。于是一个一个截，全都截掉，空闲内存也还是不到2GB。
*注：Win7任务管理器中的”空闲内存“是malloc以来马上就可以给分配的。“已缓存”是操作系统用内存来保存硬盘上的数据（因为硬盘太慢了）。“可用内存”包括了空闲内存和已缓存。当进程申请的内存超过空闲内存的大小后，OS可以将已缓存的一部分释放掉，但是这个过程需要占用一段时间，效率不如直接使用空闲内存。
于是写了个气球程序来测试。最初的程序很简单，就是while(1)死循环，申请4M内存，然后memset清零。编译，运行，梆！出错了。看了下，进程只申请了2G的内存就出错了，简单分析就知道了，因为我用的是mingw32，生成的32位程序只能申请最多2G的用户空间，再一次malloc的时候，返回的是NULL，于是memset就会导致非法内存访问。
解决办法很简单…………跑3个，然后就申请并占用了6G内存，结束掉之后，发现任务管理器中的已缓存只剩一点点，空闲内存有了6G+，效果显著。看来的确是都被缓存了，不是某个进程太坑爹。注意：如果多跑了一个，就会发现第四个进程速度显著变慢，甚至拖累系统变得相当相当慢，说明这个时候已经在使用swap（或者叫交换空间，虚拟内存，pagefile，页面文件，分页文件……）了，所以不得不慢。
当然，更好的解决方法是编译生成一个64位的可执行程序，这样就能够申请足够多的空间了。到mingw64去下载一个rubenvb编译好的gcc套装直接编译，或者安装个visual studio，都行。
实际上，让系统放弃所有的缓存并不是好事。在XP以及更早的windows系统中，大概是开发人员假设用户的内存总是不够用的，所以系统不会大量使用内存来进行缓存。所以在内存大降价而vista/win7还没出来的时候（大概是08～09年），在XP机器上看到1～2G甚至更多内存并不奇怪，用不完怎么办呢？RAMDISK大行其道，虚拟一个分区出来，速度快得不行。XP的继任者Vista和Win7效仿Unix/Linux系的做法，尽量将内存用于缓存，在很多情况下都可以通过避免磁盘IO来提高系统的反应速度。
因此这里给出个最终版本，默认只回收2G的缓存，再怎么样，缓存3～4G的数据应该已经足够应付日常应用了。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
const int block = 1024 * 1024 * 8; //8M
int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0, reclaim = 2048;
if (argc > 1)
sscanf(argv[1], "%d", &reclaim);
for (i = 0; i < reclaim; i += 8)
{
char *c = (char *)malloc(block);
if (c == NULL)
return 0;
memset(c, 0, block);
printf("%4d MB\n", i);
}
return 0;
}
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
const int block = 1024 * 1024 * 8; //8M
int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0, reclaim = 2048;
if (argc > 1)
sscanf(argv[1], "%d", &reclaim);
for (i = 0; i < reclaim; i += 8)
{
char *c = (char *)malloc(block);
if (c == NULL)
return 0;
memset(c, 0, block);
printf("%4d MB\n", i);
}
return 0;
}
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