Физическая память: Физическая память загружена на 90 как снизить windows 7?

Поделиться в социальных сетях:

Почему занята вся оперативная память на компьютере. Физическая память компьютера загружена, что делать? Способы очистки памяти компьютера

Являются неотъемлемым элементом любого компьютера, играя роль связующего звена между и долговременной памятью ( . С течением времени изменялись формы и модели микросхем оперативной памяти, не менялось главное – предназначение…

Почему не хватает оперативной памяти?

Начнём с того что оперативная память на сегодняшний день, имеет более высокие характеристики, такие как скорость и частота. В нынешних сборках компьютеров в основном используется DDR3, модель ОЗУ последних разработок, естественно, более производительная в сравнении с предшественниками. В новых компьютерах и ноутбуках всё чаще устанавливается порядка 3 гигабайта оперативной памяти (например, для нормальной работы Windows XP требовалось не более 512 мегабайт), это связано с возрастающими запросами пользователей к ПК.

Не всегда количество оперативной памяти и запросы пользователя совпадают, тогда начинается заметная недостача системных ресурсов, которое чаще всего выражается в торможении и проблематичном запуске некоторых программ.

Вот тогда и стоит поинтересоваться количеством ОЗУ и на что она тратится в системе. Конечно, если в компьютере установлено всего 1 гигабайт памяти, то не следует многого ждать от производительности в новых версиях операционных систем Windows.

Какие программы занимают оперативную память?

Существует ряд программ, которые зачастую занимают больше оперативной памяти в сравнении с остальным софтом. Так, например, основным «поглотителем» оперативной памяти станет , при чём без разницы чей он разработки и какой версии. Вторым по занимаемому количеству ОЗУ можно назвать и видео – монтаж. Также не стоит забывать и о компьютерных играх, которые под час требуют до 6 – 8 гигабайт оперативной памяти для работы в высокопроизводительном режиме!

Примечание! Помимо программ, и сама операционная система Windows, начиная с версии Seven, использует ресурсы ОЗУ, как кеш для часто используемых системных файлов!

Вместо послесловия

• Если Вы рассчитываете получить стабильную и максимально производительную работу, то стоит задуматься о . Конечно, может статься так что свободного слота не окажется или вовсе не найдётся вашей модели ОЗУ, в таких случаях заканчивается полным апгрейдом компьютера!
• Если же Вы среднестатистический пользователь, то Вы вполне обойдетесь одним – двумя гигабайтами, которых с излишком хватит для нормальной работы в офисном цикле работ. Такого количества ОЗУ хватит и для небольших игр и для работы с офисными документами, в сопровождении антивирусной программы.

Главное следите за состоянием работоспособности операционной системы в целом, старайтесь исключать программы из автозагрузки и не запускать черезмерного количества приложений одновременно.

Описанная сегодня бесплатная компьютерная программа (знаменитого производителя) поможет (быть может) тем пользователям, которым вечно не хватает памяти, у которых мало её .

Речь пойдёт о — она Вам позволит вовремя очистить оперативную память компьютера путём дефрагментации.

Лично я думаю, что подобные программы временное и вынужденное решение проблемы нехватки оперативной памяти. Полноценно снять данный вопрос может только физическое увеличение её объёма (покупка дополнительной планки оперативки).

Но далеко не все пользователи могут позволить себе легко раскошелиться на такое приобретение — оперативная память для компьютера сегодня стоит приличных денег 🙁 .

Как определить нехватку памяти

Очень просто. После запуска компьютера он работает некоторое время шустро, а потом начинает «тупить». Начинают медленнее работать программы и браузер еле ворочает страницы сайтов — в компьютере мало оперативной памяти.

Очистить оперативную память компьютера Wise Memory Optimizer позволяет путём отключения лишних потребителей её, закрытием лишних фоновых процессов и её дефрагментацией.

В Wise Memory Optimizer доступен ручной режим и автоматический — программа в нужный момент (при достижении заданного количества занятой памяти) сама производит очистку.

Кстати, производители у данной программы те же, что создали отличные чистилки — .

Давайте уже очистим оперативную память (:connie_13. Всё очень просто — запускаем скачанную (по официальной ссылке в конце статьи) и установленную Wise Memory Optimizer…

Переходим в настройки и выставляем русский язык…

Описанная сегодня бесплатная компьютерная программа (знаменитого производителя) поможет (быть может) тем пользователям, которым вечно не хватает памяти, у которых мало её . Речь пойдёт о — она Вам…

В процессе продолжительной работы некоторых программ память забивается, и быстродействие падает.
Скажите, пожалуйста, как можно чистить оперативку?

Наверняка вы замечали, что компьютер начинает «тормозить», подгружая приложение, и даже перестает реагировать на команды.
Это происходит из-за переполнения оперативной памяти и ее необходимо очищать.

В операционную систему вшита собственная служба по очистке оперативной памяти, к сожалению она не всегда работает эффективно и пользователь, чтобы полностью очистить оперативную память, перезагружает компьютер.

Существуют и другие способы, это использовать специальные утилиты.
Одна из них CleanMem, но в отличие от большинства аналогичных программ она не выгружает содержимое ОЗУ на жесткий диск, а просто освобождает зарезервированное различными программами, но не используемое место, что позволяет и память освободить, и производительность не снизить.

Программа информирует сколько памяти занято и какими процессами, и может работать, как в ручном режиме, так в автоматическом, запускаясь с определенной частотой, например, раз в 30 минут.

В меню «Пуск» запустите монитор «CleanMem Mini Monitor».
В системном трее появится значок, который будет в реальном времени показывать, сколько оперативной памяти занято в процентах, а также появится информационная панель.

Чтобы получить более подробную информацию о состоянии памяти, выберите в меню CleanMem, щелкнув правой кнопкой мыши по значку CleanMem в трее, пункт «Show Memory Info», а для просмотра процессов — «Show Process Info».
Утилита выведет подробные сведения о загрузке памяти кэша и выполняемых процессах.

Чтобы запустить очистку памяти и файлового кэша в ручном режиме, последовательно выберите в меню CleanMem пункты «Clean Memory Now» и «Clean File Cache Now».

Для того чтобы настроить автоматическую очистку ОЗУ выберите в меню CleanMem пункт «Monitor Setting» и в открывшемся окне перейдите на вкладку «Advanced Monitor», поставьте флажки в чекбоксах и задайте интервал проверки, например, равный 30 минутам.

Теперь утилита каждые 30 минут будет проверять оперативную память и очищать ее, если загрузка составить 75%.
Кроме того, память будет очищаться и в том случае, если во время очередной проверки программа обнаружит, что размер файлового кэша превысит 50 Мб.

CleanMem достаточно проста в обращении, быстро устанавливается и моментально запускается.

Имеется и профессиональная версия программы, но платная отличается только тем, что имеет ряд дополнительных настроек, которые смогут оценить настоящие профессионалы, а для большинства пользователей вполне хватит и бесплатной версии.

Оперативная память является важнейшей составляющей любого компьютера или ноутбука. В большей степени она определяет скорость работы устройства и, соответственно, чем больше ОЗУ будет установлено на компьютере, тем лучше и проще тот будет работать. Повысить производительность компьютера можно увеличением физического объёма памяти, но в Windows 7 того же результата можно несколько иными способами, например, почистить.

Что такое оперативная, физическая и видеопамять

Все операции с информацией осуществляет центральный процессор компьютера, причём он делает это только с той, которая содержится в оперативном запоминающем устройстве. Сюда загружается множество различной информации, в том числе промежуточные результаты разнообразных вычислений и текущие данные. Буквально все операции, которые выполняет компьютер, подразумевают обращение к оперативной памяти и её последующее использование. Таким образом можно сделать простой вывод — все, что вы делаете на компьютере, так или иначе, может потреблять ресурсы ОЗУ. Благодаря этому становится ясно, почему компьютеры с небольшим количеством оперативной памяти работают намного хуже, чем другие устройства, обладающие большими ресурсами.

Кроме оперативного запоминающего устройства, имеется ещё несколько видов памяти, это физическая и видеопамять.

Если вы взглянете на системные показатели, которые отображают количество ОЗУ, то наверняка удивитесь, ведь там будет указан чуть меньший объем, чем вы установили. Некоторый объём оперативной памяти система автоматически резервирует для фунционирования центрального процессора. Как правило, этот объем — не очень большой, но является обязательным для работы «мозга» персонального компьютера. Именно эта часть называется физической памятью устройства.

Каждый видеоадаптер обладает своей памятью. По сути — это та же оперативная память, только установленная на отдельный компонент компьютера, которая выполняет функцию передачи изображения на монитор. В отличие от традиционных планок ОЗУ, каждую из которых владелец ПК может самостоятельно заменить (добавить, убрать некоторые либо заменить их), видеопамять является несъемной. В результате увеличить объем такой памяти можно только путём замены старого видеоадаптера на новый либо покупкой дополнительной видеокарты.

Как посмотреть, чем занята оперативка

Операционная система Windows 7 может показывать пользователю информацию о том, чем в текущий момент времени занята оперативная память компьютера. Все это можно просмотреть самостоятельно, без дополнительных инструментов, воспользовавшись системными, встроенными возможностями. В этом пользователям поможет «Диспетчер задач». Его можно открыть двумя способами: Нажать на клавиатуре комбинацию клавиш Ctrl+Alt+Del и в появившемся меню выбрать приложение «Диспетчер задач». Щёлкнуть правой кнопкой мыши на «Панели задач» и уже там выбрать «Диспетчер задач».

По умолчанию, программа автоматически открывает пользователю вкладку «Быстродействие». Здесь можно посмотреть на загруженность центрального процессора в текущий момент времени, на то, как сильно он используется запущенными программами, а также взглянуть на хронологию использования физической памяти. В некоторых случаях это может понадобиться. Тем не менее, здесь представлен лишь график загрузки отдельных элементов системы, а более точную и подробную информацию пользователи могут найти во вкладке «Процессы».

В «Процессах» указывается вся информация о запущенных приложениях на компьютере, в том числе даже те процессы, которые появились в результате сбоев. В крайней левой колонке можно посмотреть название процесса, в предпоследней количество занятой тем или иным процессом оперативной памяти, а в крайней правой — подробное описание. Таким образом вы можете взглянуть на таблицу и отсортировать все процессы, например, по количеству потребляемых ресурсов и при необходимости завершить их.

Как освободить оперативную память компьютера

ОЗУ зачастую является дефицитным ресурсом для множества приложений. Некоторые из них пользователь запускает совершенно осознанно, а другие начинают работать по «воле» системы либо из-за автозагрузки. Не стоит забывать и о том, что существуют такие приложения, которые осознанно вредят устройству, могут потреблять значительную часть системных ресурсов — вредоносное программное обеспечение. Как бы то ни было, все они потребляют оперативную память, поэтому пользователю необходимо регулярно производить очистку оперативной памяти.

Закрыть ненужные программы и приложения

Самый простой способ очистки ОЗУ заключается в отключении различных программ и приложений.

Таким образом можно освободить некоторую часть физической памяти. Все активные программы и приложения операционная система Windows 7 отображает в виде специальных иконок, располагающихся в нижней части экрана, на «Панели задач». Благодаря новому интерфейсу Aero, который появился ещё в ОС Windows Vista, пользователь может с лёгкостью просмотреть рабочий вид окон. Таким образом можно понять — в каких окнах осталась важная, несохраненная информация. Все те приложения, в которых вы сейчас не нуждаетесь, можете отключить и увеличить быстродействие, освободить память компьютера, а для этого достаточно нажать на крестик, располагающийся в верхней части активного окна.

Отдельно следует упомянуть про работу веб-браузеров. Дело в том, что каждая новая вкладка, которую вы откроете в браузере, представляет для системы отдельный процесс. Таким образом, если количество таких вкладок будет большим, а объем оперативной памяти, наоборот, маленьким, то быстродействие вашего компьютера значительно ухудшится. Если вам сейчас браузер вообще не нужен, то закройте его полностью. Если же нуждаетесь только в каких-то отдельных вкладках, то оставьте их, а остальное уберите. Например, часто бывает так, что пользователи вводят запрос в поисковик и оставляют эту вкладку открытой. Она тоже будет использовать системные ресурсы, поэтому убедитесь, что все те вкладки, которые вам не нужны — отключены.

При необходимости, пользователи могут воспользоваться «Диспетчером задач», чтобы отключить активные приложения. Для этого потребуется:

Здесь будут отображаться все активные задачи, в том числе и те, которые невозможно закрыть простым нажатием на «крестик» в правом верхнем углу окна (зависшие приложения). Старайтесь использовать этот способ только тогда, когда какие-то программы на вашем компьютере зависли и не отвечают на действия.

Помните, что таким способом отключения приложений лучше не злоупотреблять. В этом случае — это аварийное отключение программы и, естественно, некоторые данные могут не сохраниться. Кроме того, такой способ отключения может вызвать проблемы при последующем запуске приложения.

Закрытие фоновых процессов и служб

Некоторые виды программ и приложений работают в так называемом фоновом режиме и потребляют оперативную память . Как правило, активного окна у них нет. Весь их интерфейс либо сворачивается в трей, либо вовсе не заметен. Тем не менее, это не говорит о том, что они не потребляют системные ресурсы. Зачастую именно они становятся причиной снижения быстродействия персонального компьютера, ухудшения его работоспособности. Поэтому рекомендуется хотя бы иногда проверять все процессы. Для этого следует:

Здесь будут отображаться все активные процессы. Будьте внимательны — не отключите системные процессы, так как это может привести к проблемам в работе компьютера. Если вы понятия не имеете о том, что именно можно отключать, а что — нет, то взгляните на название самого процесса. Как правило, оно идентично наименованию приложения или очень похоже на него. Увидите знакомые, ненужные процессы, тогда смело отключайте их.

Пользователи ПК редко обращают внимание на запущенные службы. Они, наряду с другими приложениями и процессами потребляют ресурсы, а именно — занимают физическую память компьютера. Некоторые из служб являются системными, отключение которых может привести к проблемам, но есть и те, которые можно отключить без проблем. Просмотреть список всех служб, работающих на компьютере можно следующим образом:

Как только вы кликнете по «Службам», откроется специальное окно, где будет отображаться полная информация о той или иной службе на компьютере. Без сомнений можете отключить следующие виды служб: «Вспомогательная служба IP», так как она просто бесполезна на домашнем компьютере и не имеет никакой практической ценности. «Вторичный вход в систему» — желательно отключить из соображений безопасности. «Клиент отслеживания изменившихся связей» — служба, которая обычному пользователю вовсе не понадобится. «Обнаружение SSDP» — необходимо включать только в том случае, если у вас имеются устройства, подключенные к компьютеру по протоколу SSDP. «Поиск Windows (Windows Search)» — служба необходима только в том случае, если вы слишком активно пользуетесь поиском по компьютеру. «Факс» — службу можно оставить активной только если вы пользуетесь компьютером как факсом.

Чистка параметров автозагрузки

Автозагрузка выполняется сразу же после запуска графической оболочки. В этом случае все программы, приложения, включенные в список автозагрузки, будут по списку загружаться в оперативную память компьютера. Обычно здесь прописываются различные антивирусные приложения, обеспечивающие безопасность пользователя во время работы в сети, почтовые приложения (мессенджеры), браузеры, а также вредоносные программы, при условии, что они имеются на компьютере и не были опознаны никаким антивирусным ПО. Если пользователь не будет регулярно проверять параметры «Автозагрузки», то со временем там может скопиться множество ненужных приложений, которые будут частично потреблять ресурсы оперативной памяти.

Наиболее эффективный способ очистки автозагрузки заключается в изменении конфигурации системы. Для её запуска следует:

Здесь будут отображаться все программы и приложения, которые запускаются автоматически с вашей операционной системой. Все незнакомые наименования вы можете без проблем отключить.

Обратите внимание на то, что в «Автозагрузке» могут прописываться системные утилиты, отключение которых может привести к сбоям во время работы компьютера. Поэтому будьте внимательны.

Перезапуск Windows Explorer

Освободить небольшую часть оперативной памяти можно если заново запустить процесс Windows Explorer. Он представляет собой не что иное, как пользовательский интерфейс (меню пуск, окна и др.). Сначала вам придётся отключить его, а потом заново прописать в специальной строке и запустить. Таким образом вы высвободите некоторую часть оперативной памяти. Для этого вам будет необходимо выполнить следующее:

После этого должен пропасть весь интерфейс операционной системы, но не беспокойтесь — все идёт так, как надо. Следующим шагом будет повторный запуск процесса:

Все иконки, интерфейс сразу же вернутся на место, а при этом некоторая часть оперативной памяти вашего компьютера освободится.

Команда regedit

Освободить небольшую часть памяти можно с помощью команды regedit — очистки системного реестра. Для этого потребуется:

Появится специальное окно редактора реестра, где вам предстоит, перемещаясь по нему, найти:

Во всех этих каталогах располагаются ярлыки программного обеспечения, которое запускается автоматически, без участия пользователя. Они располагаются в разделе справа.

Будьте внимательны, так как изменение данных в реестре требует определённой квалификации и осторожности. Удаление важных системных компонентов может привести к сбоям в работе компьютера.

Удаление вредоносного ПО

Чуть выше уже было сказано о том, что некоторые разновидности вредоносных программ могут потреблять исключительно системные ресурсы. Другие, менее опасные просто используют оперативную память для своей работы. В любом случае бороться с этими напастями необходимо, чтобы вернуть компьютер к прежнему состоянию. Обнаружить и удалить вредоносное программное обеспечение можно с помощью антивирусов. Благо, сегодня разработчики предоставляют бесплатные версии, с ограниченным функционалом, но даже так они в полной мере способны защитить компьютер от угроз извне. Для сканирования и удаления вирусов, достаточно:

Чистка винчестера компьютера

Жёсткому диску компьютера зачастую приходится нелегко. На нём может храниться огромное количество данных, в том числе и уже те, которые не использует ни одна программа или приложение. Все это со временем может приводить к ухудшению работоспособности компьютера. К тому же именно на жёстком диске заранее блокируется определённый объем для хранения файла подкачки, который иначе называется виртуальной памятью. Система прибегает к её использованию в том случае, если ресурсов ОЗУ уже недостаточно. Тогда информация записывается в виртуальную память и впоследствии все необходимое берётся оттуда, но для эффективной работы необходимо, чтобы на жёстком диске имел достаточное количество свободного пространства. Именно поэтому специалисты рекомендуют регулярно удалять неиспользуемые программы, чистить корзину и избавляться от устаревших файлов. Кроме того, рекомендуется выполнять дефрагментацию жёсткого диска. Она скомпонует все необходимые файлы и папки в конкретные разделы на жёстком диске, что позволить системе в дальнейшем намного быстрее и проще находить их, не загружая при этом оперативную память или виртуальную. Сделать это можно следующим образом:

Видео: как разгрузить оперативную память

Специальные программы для очистки оперативной памяти

Если вы по какой-то причине беспокоитесь, что можете навредить своему компьютеру, например, удалить какие-то нужные файлы или закрыть системные процессы, то можете воспользоваться программным обеспечением. Оно обладает всем необходимым функционалом для очистки и разгрузки оперативной памяти.

Advanced SystemCare

Это приложение представляет собой целый комплекс настроек для работы с операционной системой. С её же помощью пользователи могут очищать оперативную память компьютера от ненужных данных. Разработчики поставляют эту программу в двух вариациях — платной и бесплатной. В первом случае функционал будет несколько богаче, но во втором вы получите ту же возможность разгрузки оперативной памяти, причём совершенно бесплатно. Следует отметить, что в бесплатной версии имеются не самые приятные «сюрпризы» в виде дополнительно устанавливаемых программ. Поэтому при инсталляции следует указать «Выборочную установку» и убрать все лишнее, чтобы не засорять свой компьютер ещё больше. Если вы неопытный пользователь, то можете изменить интерфейс на «Упрощённый». В режиме «Эксперта» можете указать все те данные, которые будут подвергнуты тщательной проверке. Измените параметры по своему усмотрению и нажмите на кнопку «Проверить». После того как эта процедура завершится, нажмите «Исправить» и вы получите тот результат, который хотели.

Следует отметить, что в каком бы режиме вы ни проводили проверку, лишняя информация из оперативной памяти всё равно будет удалена программой и вы освободите значительную часть ОЗУ.

Wise Memory Optimizer

Wise Memory Optimizer — уже не такая профессиональная программа, но все же позволяет производить все необходимые манипуляции над оперативной памятью. Она бесплатная и имеет русскую локализацию, так что любой желающий может без проблем скачать и установить её на свой персональный компьютер. Никаких особенных знаний и навыков для работы с этой утилитой вам не потребуется. Вы можете скачать портативную версию программы, которая не требует установки, но выполняет все те же функции. Для очистки и разгрузки оперативной памяти достаточно запустить приложение и нажать на кнопку «Оптимизировать». После завершения процедуры желательно перезагрузить персональный компьютер, и вы сразу заметите, насколько быстрее и лучше он стал работать.

nCleaner

Это бесплатное приложение, наряду с другими позволяет владельцу ПК оптимизировать собственное устройство, причём не только путём освобождения оперативной памяти. Она может удалять временные и ненужные файлы, которые не используются никакими приложениями, удалять данные из реестра и чистить информацию в ОЗУ. Для очистки оперативной памяти достаточно выбрать пункт «Найти мусор» (Find Junk), нажать на кнопку «Анализ» (Analyze) и дождаться окончания процедуры.

CleanMem

Это одна из самых простых утилит, позволяющих производить очистку оперативной памяти. Никаких сторонних функций она не имеет, поэтому занимает минимум пространства на жёстком диске. В настройках приложения пользователь может изменять параметры отображения процессов, значка программы в трее и изменять другие малозначительные параметры. Пожалуй, самой важной особенностью программы можно назвать то, что она будет работать в автоматическом режиме. Вам не придётся регулярно запускать проверку ОЗУ своими руками. Она каждые тридцать минут будет внедряться в оперативную память, искать спрятанные и зарезервированные данные и разгружать их, причём все это будет происходить автоматически после установки.

VC RamCleaner

VC RamCleaner — аналог предыдущей утилиты. Это тоже небольшое и простое приложение, используемое сугубо для очистки и разгрузки ОЗУ. После запуска утилиты вы получите информацию о максимальном объёме ОЗУ на компьютере и используемом в данный момент. Нажмите на кнопку Clean System Memory, и вы сразу же, после окончания процедуры очистки, получите желаемый результат. Процедуру можно выполнять собственноручно либо указать в настройках приемлемый интервал времени, по истечении которого программа автоматически произведёт повторный анализ системы.

MemoryCleaner

Программа так же, как и остальные обладает простым интерфейсом, не занимает слишком много места на винчестере и позволяет производить разгрузку оперативной памяти. После запуска вам будет достаточно нажать на кнопку Start, запустится процедура проверки и очистки. Результаты и историю проверок можно посмотреть в соответствующей вкладке. Утилита показывает актуальную информацию по объёму оперативной памяти, использованному количеству и очищенному.

RAM Memory Cleaner and Optimizer

Такая же простая в использовании, маленькая программа, которая подойдёт каждому пользователю. После установки и запуска, появится окно, где отображается актуальная информация по потребляемым системным ресурсам на текущий момент времени. Несмотря на кажущуюся простоту утилиты, она позволяет освобождать не только ОЗУ, но также и центральный процессор. Для этого достаточно кликнуть по кнопке Start Optimizer. Вы можете свернуть приложение в трей и не завершать процесс, тогда утилита систематически будет внедряться в оперативную память устройства и регулярно освобождать её от ненужной информации.

Как не засорять оперативную память компьютера

Чтобы не захламлять ОЗУ компьютера, достаточно регулярно следить за тем, какие программы у вас открыты. Если какое-то запущенное приложение вам сейчас не нужно, то смело закрывайте его. Не забывайте про то, что каждая вкладка веб-браузера тоже потребляет оперативную память, поэтому во время веб-сёрфинга старайтесь убирать те сайты, которые вам уже не нужны. Нередко пользователи забывают перезагружать свой компьютер, а такая простая процедура во многом способствует разгрузке оперативной памяти. Последнее, что можно упомянуть в этом случае — используйте антивирус, чтобы предотвратить попадание вредоносного ПО на свой компьютер. Многие вирусы и черви потребляют очень много оперативной памяти, что плохо скажется на быстродействии ПК.

Видеопамять, в силу своей специфики не нуждается в какой-то специализированной очистке. Пользователю будет достаточно перезагрузить компьютер либо заново установить драйвера для графического адаптера.

Как почистить виртуальную память

Виртуальная память имеет не меньшее значение, чем оперативная. Устройство обычно прибегает к её использованию в том случае, если ресурсов ОЗУ уже недостаточно. Поэтому пользователям рекомендуется регулярно производить её очистку. Сделать это можно двумя способами: с помощью «Панели управления» либо «Редактора групповой политики».

В первом случае вам потребуется:

Здесь будет отображаться актуальная информация о виртуальных данных компьютера. Изменяете параметры файла подкачки с помощью кнопки «Задать» и указываете оптимальное значение.

Помните, что оно должно быть не больше 50% от объёма ОЗУ.

Во втором случае:

1. Нажать на клавиатуре сочетание клавиш Win+R;
2. В отобразившейся строке вписать название приложения gpedit.msc;
3. Перейти во вкладку «Конфигурация компьютера»;
4. Откройте «Конфигурация Windows» и выберите справа «Параметры безопасности»;
5. В папке «Локальные политики» переходим в каталог «Параметры безопасности»;
6. В списке необходимо найти опцию «Завершение работы: очистка файла подкачки виртуальной памяти» и запустить параметры;
7. Последний шаг — изменяем переключатель на положение «Включён» и подтверждаем изменения.

Видео: как работать с виртуальной памятью

Вручную либо с помощью дополнительных утилит каждый пользователь может освободить значительную часть ОЗУ и увеличить быстродействие собственного компьютера, оптимизировать его и в дальнейшем работать без сбоев и зависаний. Регулярная очистка и разгрузка оперативной памяти принесут отличный результат.

Что занимает память компьютера и как её очистить

Если вы помните, не так давно я публиковал на блоге , в которой рассказывал о загрузке процессора. Так вот, здесь хочется провести параллель, поскольку приложения, которые грузят CPU, также занимают и оперативную память.

А это значит, что и пользоваться мы будем теми же инструментами для выявления ресурсоемких процессов. Это хорошо, поскольку люди ленивы по своей натуре и учиться чему-то новому хотят не всегда.

Начать стоит, конечно, с уже известного нам Диспетчера задач. Нажимаем на клавиатуре магическую комбинацию CTRL+ALT+DEL и начинаем разбираться. О да, это интересно.

Сразу сортируем по убыванию столбец «Память» и видим программы, которые кушают ресурсы больше всего. Самое простое, что можно сделать, это вызвать правой кнопкой мыши дополнительное меню и завершить процесс.

Но опять хочу предостеречь. Смотрите, что закрываете. Системные процессы Windows без понятия трогать не стоит. А узнать, что его использует система можно с помощью функции «Подробно» или воспользовавшись поиском в интернете. На картинке выше как раз приведен пример такого (системного) процесса.

Не плоди вкладки браузера

Все мы любим сидеть в интернете. Ну как же без него в наше время. Нередко бывает так, что у пользователя в браузере открыт целый пул вкладок. Конечно, ведь многие успевают одновременно читать новости, переписываться в соц. сети и, например, проверять почту. Вундеркинды!

Каждая такая вкладка находится в оперативной памяти компьютера. Прикиньте, как легко можно загрузить ее до предела. Отсюда вывод: не держите в открытом состоянии ненужные вам страницы. Зачем, ребята? Попользовались и закрыли. Это же так просто.

На следующем примере видно, что для каждой такой страницы Яндекс.Браузер запускает отдельный процесс. И вот представьте, если объема ОЗУ на компьютере и так хватает впритык. Есть над чем подумать.

Посмотри автозагрузку и службы

Думаю, тут все понятно. Заходим в одноименный раздел Диспетчера задач и смотрим, все ли из приведенного списка действительно нужно для работы в фоновом режиме.

Довольно часто в Сети в случаях острой нехватки памяти советуют отключать службы, которые не относятся напрямую к Майкрософт, то есть к системным. Как по мне, мера не совсем популярная, но имеет право на жизнь.

Делается следующим образом на примере Windows 10. В строке поиска вбиваем комбинацию, указанную под рисунком ниже и переходим в раздел «Службы».

Конечно же, после действий с автозагрузкой и службами желательно перезагрузить компьютер. Ну как, он у вас включился? Значит, вы все сделали правильно. А я в этом месте словил себя на мысли, что пост плавно перешел на тему, как очистить ОЗУ. 😉

Подведем итоги. Теперь вы знаете, как проанализировать занятую память компьютера. Если все перечисленные манипуляции вам ничем не помогли, возможно, пора задуматься над увеличением ее объема. Что думаете по этому поводу? Пишите в комментариях.

Физическая и виртуальная память.

Физическая и виртуальная память.

 При выполнении программы мы имеем дело с физической оперативной памятью, собственно с которой и работает процессор, извлекая из нее команды и данные и помещая в нее результаты вычислений.

Физическая память представляет собой упорядоченное множество ячеек реально существующей оперативной памяти, и все они пронумерованы, то есть к каждой из них можно обратиться, указав ее порядковый номер (адрес). Количество ячеек физической памяти ограниченно и имеет свой фиксированный объем.

Процессор в своей работе извлекает команды и данные из физической оперативной памяти, данные из внешней памяти (винчестера, CD) непосредственно на обработку в процессор попасть не могут.
Системное программное обеспечение должно связать каждое указанное пользователем символьное имя с физической ячейкой памяти, то есть осуществить отображение пространства имен на физическую память компьютера. В общем случае это отображение осуществляется в два этапа: сначала системой программирования, а затем операционной системой. Это второе отображение осуществляется с помощью соответствующих аппаратных средств процессора — подсистемы управления памятью, которая использует дополнительную информацию, подготавливаемую и обрабатываемую операционной системой. Между этими этапами обращения к памяти имеют форму виртуального адреса. При этом можно сказать, что множество всех допустимых значений виртуального адреса для некоторой программы определяет ее виртуальное адресное пространство, или виртуальную память. Виртуальное адресное пространство программы зависит, прежде всего, от архитектуры процессора и от системы программирования и практически не зависит от объема реальной физической памяти компьютера. Можно еще сказать, что адреса команд и переменных в машинной программе, подготовленной к выполнению системой программирования, как раз и являются виртуальными адресами.

При программировании на языках высокого уровня программист обращается к памяти с помощью логических имен. Имена переменных, входных точек составляют пространство имен. Процессор работает только с физической оперативной памятью, которая достаточно дорога и имеет большие, но не всегда достаточные размеры. Когда задача попадает на обработку, то перед ОС встает задача привязать символическое имя задачи с конкретной ячейкой ОП. Так, система программирования, в данном случае транслятор Ассемблера, присваивает каждому символическому имени адрес относительно начала сегмента, а операционная система в сегментные регистры заносит адреса начала сегментов и, при их сложении, получается физический адрес памяти расположения элемента с данным символическим именем. Когда программа прошла этапы трансляции и редактирования, она приобрела двоичный вид. Все символические имена имеют двоичные адреса от какого-то нулевого значения, но они не указывают на конкретные ячейки памяти. В этом случае говорят, что символические имена, команды имеют виртуальный адрес. А когда операционная система соизволит запустить программу на выполнение, применив какую-то дисциплину обслуживания заданий, она каждому виртуальному адресу присвоит конкретный физический адрес оперативной памяти.

Когда администратор вычислительной системы запускает на выполнение множество заданий, то физический адрес команды или данного имеет только та задача, которая в данный момент обрабатывается процессором. Все остальные программы имеют виртуальные адреса, а их сумма составляет виртуальное адресное пространство. Современные ОС могут поддерживать виртуальное адресное пространство размером до 4Гбайт. При большой загрузке вычислительной системы, когда все запущенные на обработку программы не помещаются в оперативной памяти, они располагаются в виртуальной памяти и имеют виртуальные адреса. Когда по какой-либо дисциплине диспетчеризации они запускаются на обработку, модулями операционной системы виртуальные адреса превращаются в физические адреса оперативной памяти.
В некоторых случаях отображение пространства имен на физическую память тождественно отображению на виртуальное пространство. Получается абсолютная двоичная программа, где виртуальные адреса в точности соответствуют физическим. К таким программам относятся часть модулей ОС, которые каждый раз располагаются в ОП по одним и тем же адресам.
При работе на компьютере может встретиться наличие трех ситуаций:
— V(вирт) < V(оп) — виртуальное адресное пространство меньше объема ОП;
— V(вирт) = V(оп) — виртуальное адресное пространство равно объему ОП;
— V(вирт) > V(оп) — виртуальное адресное пространство больше объема ОП.
В первых двух случаях никаких трудностей в распределении оперативной памяти возникнуть не может. Программ мало, все команды и данные находятся в ОП. Распределение ресурсов памяти обеспечивается разными методами.

При мультипрограммировании виртуальное адресное пространство, как правило, бывает намного большего размера, чем свободная оперативная память, предоставляемая операционной системой для выполнения программ. В этом случае от методов распределения памяти между задачами во многом зависит производительность вычислительной системы.

физической и виртуальной памяти | Baeldung по компьютерным наукам

1. Введение

В этом уроке мы кратко опишем физическую и виртуальную память. После этого мы кратко расскажем о виртуальной памяти, а затем суммируем различия между ними.

2. Физическая память

В качестве основного хранилища первые компьютеры использовали линии задержки, трубки Вильямса-Килберна или вращающиеся магнитные барабаны. К 1950-м годам память на магнитных сердечниках в основном была вытеснена такими ненадежными и неисправными технологиями.До 1970-х основная память оставалась на своем месте. После этого полупроводниковая память стала экономически конкурентоспособной благодаря достижениям в технологии интегральных схем (ИС).

Это привело к тому, что современная оперативная память (ОЗУ) компьютера известна как физическая память или первичная память. Обычно он находится на материнской плате. Физическая память является энергозависимой памятью и имеет ограниченный размер из-за микросхемы ОЗУ. В результате для хранения данных требуется согласованный поток.С другой стороны, проблемы с питанием и сбои могут привести к удалению данных из физической памяти.

Доступ к физической памяти также возможен линейным образом. Другими словами, адрес памяти увеличивается линейно. Кроме того, он содержит инструкции программ для выполнения, и это единственный тип хранилища, к которому ЦП может обращаться напрямую. На приведенном ниже рисунке показано ОЗУ, известное как физическая память или основная память:

Обычно программы хранятся на жестком диске.ЦП каждый раз требуется больше времени для доступа к жесткому диску для выполнения программ. Следовательно, если в физической памяти изначально хранятся программы, ЦП может обрабатывать их быстрее.

Доступ к данным через физическую память требует меньше времени, чем доступ к данным с жесткого диска. Программы возвращаются на жесткий диск после завершения их выполнения. Точно так же новое приложение может использовать свободную память для запуска. Мы называем их процессами , когда они начинают выполняться.

3. Виртуальная память

Как мы упоминали выше, основная память, такая как ОЗУ, ограничена и требует больших затрат в системе. Однако вторичная память, такая как диск, дешевле и больше, и мы можем легко увеличить ее размер.

Виртуальная память — это стратегия управления памятью, которая создает для пользователей образ очень обширной памяти. Как мы уже упоминали выше, у нас ограничена физическая память. Виртуальная память позволяет физической памяти идеализировать абстракцию ресурсов хранения, чтобы эти ресурсы были действительно доступны на данном компьютере.

Эта концепция обеспечивает единственный в своем роде метод кажущегося расширения основной памяти. Это позволяет нам обращаться к вторичной памяти, как если бы она была частью основной памяти. Одним из подходов к расширению этого является временное перемещение неиспользуемой оперативной памяти во вторичное хранилище.

Виртуальная память позволяет получить доступ к большему объему памяти, чем реально хранится в системе. Он поддерживает это, перемещая данные из ОЗУ на диск с помощью операционной системы (ОС) и программного и аппаратного обеспечения, установленных на компьютере. Давайте посмотрим, как работает виртуальная память на рисунке ниже:

3.1. Где виртуальная память?

Виртуальная память существует в виде страниц с помощью ОС. Эти страницы представляют собой атомарные блоки, на которых могут храниться огромные программы. В физических адресах может быть много памяти для программного обеспечения. Поскольку для приложения используются только определенные программы, загружать их все не обязательно.

Предположим, что мы играем в игру типа GTA на компьютере.Когда нам нужно установить игру, мы устанавливаем ее на дополнительное место для хранения, например на жесткий диск. На самом деле все файлы игры загружаются не в оперативную память. Однако в оперативной памяти хранятся определенные части игры, когда мы начинаем в нее играть.

3.2. Как работает виртуальная память?

И аппаратное, и программное обеспечение работают вместе, чтобы сопоставить виртуальные адреса с физическими адресами. Кроме того, блок управления памятью (MMU) помогает при преобразовании этих адресов.

Мы видим логические адреса вместо физических адресов в операционной системе.Во время загрузки, выполнения или компиляции система динамически преобразует эти логические адреса. Это также зависит от потребности системы или определения системы.

Процессы и ресурсы, хранящиеся в памяти, не являются непрерывными в реальных сценариях. На самом деле система ломается и распространяется на них по всей физической памяти. Мы можем легко добиться этого с помощью динамической трансляции адресов во время выполнения и таблицы страниц или сегментов.

4. Различия между физической и виртуальной памятью

5.Заключение

В этом руководстве мы кратко определили физическую и виртуальную память.

Кроме того, мы подробно попытались дать интуитивное представление о том, зачем нам нужны такие две отдельные сущности. Наконец, мы суммировали их различия в таблице.

Если у вас есть несколько лет опыта работы в области компьютерных наук или исследований, и вы хотите поделиться этим опытом с сообществом, ознакомьтесь с нашими Руководящими принципами участия .

Модель физической памяти — Документация ядра Linux

Физическая память в системе может быть адресована по-разному.То самый простой случай, когда физическая память начинается с адреса 0 и охватывает непрерывный диапазон до максимального адреса. Возможно, однако, что этот диапазон содержит маленькие отверстия, которые недоступны для процессора. Тогда может быть несколько смежных диапазонов в совершенно разные адреса. И не забывайте о NUMA, где разные банки памяти подключены к разным процессорам.

Linux абстрагируется от этого разнообразия, используя одну из двух моделей памяти: ФЛАТМЕМ и СПАРСЕМЕМ. Каждая архитектура определяет, что модели памяти, которые он поддерживает, какова модель памяти по умолчанию и можно ли вручную переопределить это значение по умолчанию.

Все модели памяти отслеживают состояние кадров физических страниц с помощью страница struct, организованная в один или несколько массивов.

Независимо от выбранной модели памяти существует один к одному сопоставление между номером физического страничного фрейма (PFN) и соответствующая страница структуры .

Каждая модель памяти определяет pfn_to_page() и page_to_pfn() помощники, которые позволяют конвертировать из PFN в struct page и наоборот наоборот

ПЛАТМЕМ

Самая простая модель памяти — FLATMEM.Эта модель подходит для системы без NUMA со смежными или в основном смежными физическими объем памяти.

В модели памяти FLATMEM существует глобальный массив mem_map , который отображает всю физическую память. Для большинства архитектур отверстия имеют записи в массиве mem_map . Страница структуры объектов соответствующие отверстия никогда не инициализируются полностью.

Чтобы выделить массив mem_map , код установки для конкретной архитектуры должен вызовите функцию free_area_init() .Тем не менее, массив сопоставлений не можно использовать до вызова memblock_free_all() , который передает все памяти в распределитель страниц.

Архитектура может освобождать части массива mem_map , которые не покрывают реальные физические страницы. В этом случае специфика архитектуры реализация pfn_valid() должна устранить дыры в mem_map учитывать.

С FLATMEM преобразование между PFN и страницей структуры выполняется прямо: PFN — ARCH_PFN_OFFSET является индексом для массив mem_map .

ARCH_PFN_OFFSET определяет номер кадра первой страницы для системы с физической памятью, начинающейся с адреса, отличного от 0,

СПАРСЕЕМ

SPARSEMEM — самая универсальная модель памяти, доступная в Linux. единственная модель памяти, которая поддерживает несколько расширенных функций, таких как как горячее подключение и горячее удаление физической памяти, альтернативная память карты для устройств энергонезависимой памяти и отложенная инициализация карта памяти для больших систем.

Модель SPARSEMEM представляет физическую память как набор разделы. Раздел представлен структурой mem_section. который содержит section_mem_map , что логически является указателем на массив страниц структуры. Однако он хранится с какой-то другой магией это помогает управлению секциями. Размер секции и максимальное количество раздела указывается с помощью SECTION_SIZE_BITS и MAX_PHYSMEM_BITS констант, определяемых каждой архитектурой, поддерживает СПАРСЕМЕМ.В то время как MAX_PHYSMEM_BITS является фактической шириной физический адрес, поддерживаемый архитектурой, SECTION_SIZE_BITS — произвольное значение.

Максимальное количество разделов обозначается NR_MEM_SECTIONS и определяется как

Объекты mem_section расположены в двумерном массиве называется mem_sections . Размер и размещение этого массива зависят на CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME и максимально возможное количество секций:

• Когда CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME отключено, mem_sections массив является статическим и имеет NR_MEM_SECTIONS строк.Каждый ряд содержит один объект mem_section .

• Когда CONFIG_SPARSEMEM_EXTREME включен, mem_sections массив распределяется динамически. Каждая строка содержит PAGE_SIZE на сумму mem_section объектов и количество строк рассчитывается, чтобы соответствовать все разделы памяти.

Код настройки архитектуры должен вызывать sparse_init() для инициализировать разделы памяти и карты памяти.

В SPARSEMEM есть два возможных способа преобразования PFN в соответствующая страница структуры — «классический разреженный» и «разреженный vmemmap».Выбор делается во время сборки и определяется значение CONFIG_SPARSEMEM_VMEMMAP .

Классический разреженный кодирует номер раздела страницы в page->flags и использует старшие биты PFN для доступа к разделу, который отображает эту страницу Рамка. Внутри раздела PFN является индексом массива страниц.

Разреженная vmemmap использует виртуально отображаемую карту памяти для оптимизации операции pfn_to_page и page_to_pfn. Существует глобальная структура page *vmemmap указатель, указывающий на практически непрерывный массив страница структуры объектов.PFN — это индекс этого массива, а смещение страницы структуры от vmemmap — это PFN этого страница.

Чтобы использовать vmemmap, архитектура должна зарезервировать диапазон виртуальных адреса, которые будут отображать физические страницы, содержащие память map и убедитесь, что vmemmap указывает на этот диапазон. Кроме того, архитектура должна реализовать метод vmemmap_populate() который будет выделять физическую память и создавать таблицы страниц для карта виртуальной памяти.Если в архитектуре нет особых требования к сопоставлениям vmemmap, он может использовать значения по умолчанию vmemmap_populate_basepages() предоставлено общей памятью управление.

Виртуально отображаемая карта памяти позволяет хранить структурных страниц объектов для устройств постоянной памяти в предварительно выделенном хранилище на этих устройства. Это хранилище представлено структурой vmem_altmap. который в конечном итоге передается в vmemmap_populate() через длинную цепочку вызовов функций. Реализация vmemmap_populate() может использовать vmem_altmap вместе с помощником vmemmap_alloc_block_buf() для выделить карту памяти на постоянном запоминающем устройстве.

ЗОНА_УСТРОЙСТВО

Средство ZONE_DEVICE основано на SPARSEMEM_VMEMMAP , чтобы предложить страница структуры mem_map службы для драйвера устройства, идентифицированного физическим диапазоны адресов. Аспект «устройство» ZONE_DEVICE относится к факту что объекты страницы для этих диапазонов адресов никогда не помечаются онлайн, и что ссылка должна быть сделана на устройство, а не только на страницу чтобы сохранить память закрепленной для активного использования. ZONE_DEVICE , через devm_memremap_pages() , выполняет горячее подключение достаточного количества памяти для включите pfn_to_page() , page_to_pfn() и Служба get_user_pages() для заданного диапазона pfns. Поскольку количество ссылок на страницу никогда не падает ниже 1, страница никогда не отслеживается как свободная память и пространство страницы struct list_head lru перепрофилировано для обратной ссылки на хост-устройство/драйвер, который сопоставил память.

В то время как SPARSEMEM представляет память как набор разделов, опционально собраны в блоки памяти, ZONE_DEVICE пользователей нуждаются для меньшей детализации заполнения mem_map .Учитывая это ZONE_DEVICE память никогда не помечается как оперативная впоследствии никогда при условии, что его диапазоны памяти выставляются через память sysfs hotplug API на границах блока памяти. Реализация зависит от это отсутствие ограничения пользовательского API, чтобы разрешить память размером с подраздел диапазоны должны быть указаны до arch_add_memory() , верхняя половина горячее подключение памяти. Поддержка подразделов позволяет использовать 2 МБ в качестве кросс-архива. общая степень детализации выравнивания для devm_memremap_pages() .

Пользователи ZONE_DEVICE :

• pmem: сопоставление постоянной памяти платформы для использования в качестве цели прямого ввода-вывода. через сопоставления DAX.

• хм: Расширить ZONE_DEVICE с помощью ->page_fault() и ->page_free() обратные вызовы событий, позволяющие драйверу устройства координировать управление памятью события, связанные с памятью устройства, обычно с памятью графического процессора. Видеть Гетерогенное управление памятью (HMM).

• p2pdma: Создайте объекты struct page , чтобы разрешить одноранговым устройствам в Топология PCI/-E для координации операций прямого доступа к памяти между собой, я.е. обходить память хоста.

Как виртуальная память преобразуется в физическую память?

Память — один из важнейших ресурсов хоста. Чтобы рабочие нагрузки могли получить доступ к глобальной системной памяти, нам необходимо убедиться, что адреса виртуальной памяти сопоставляются с физическими адресами. Есть несколько компонентов, работающих вместе, чтобы выполнять эти переводы максимально эффективно. В этом сообщении блога будут рассмотрены основы преобразования адресов виртуальной памяти.

Переводы памяти

Физическое адресное пространство — это ваша системная оперативная память, модули памяти внутри ваших хостов ESXi, также называемые глобальной системной памятью.Говоря о виртуальной памяти, мы имеем в виду память, которая управляется операционной системой или гипервизором, таким как vSphere ESXi. Всякий раз, когда рабочие нагрузки обращаются к данным в памяти, системе необходимо искать адрес физической памяти, соответствующий виртуальному адресу. Это то, что мы называем трансляциями памяти или отображениями.

Для сопоставления адресов виртуальной памяти с адресами физической памяти используются таблицы страниц. Таблица страниц состоит из множества записей таблицы страниц (PTE).

Одна страница памяти в PTE содержит структуры данных, состоящие из «слов» разного размера.Каждый тип слова содержит несколько байтов данных ( WORD  (16 бит/2 байта), DWORD  (32 бита/4 байта) и QWORD (64 бита/8 байт)). Выполнение трансляции памяти для каждого возможного слова или страницы виртуальной памяти в адрес физической памяти не очень эффективно, поскольку потенциально это могут быть миллиарды PTE. Нам нужны PTE, чтобы найти физическое адресное пространство в глобальной памяти системы, поэтому обойти их невозможно.

Чтобы сделать преобразования памяти более эффективными, мы используем таблицы страниц для группировки фрагментов адресов памяти в одном отображении.Глядя на пример записи DWORD из 4 байтов; Таблица страниц занимает 4 килобайта вместо 4 байтов данных в одной записи страницы. Например, используя таблицу страниц, мы можем преобразовать виртуальное адресное пространство от 0 до 4095 и сказать, что оно находится в физическом адресном пространстве от 4096 до 8191. Теперь нам больше не нужно сопоставлять все PTE по отдельности, и мы будем намного эффективнее, используя страницу столы.

MMU и

Таблицы страниц управляются модулем управления памятью (MMU). Все ссылки на физическую память проходят через MMU.MMU отвечает за преобразование адресов виртуальной памяти в адреса физической памяти. В vSphere ESXi виртуальный ЦП виртуальной машины будет вызывать функции MMU с помощью процесса Virtual Machine Monitor (VMM) или аппаратного MMU, поддерживаемого инструкцией по разгрузке ЦП конкретного поставщика.

Блок управления памятью (MMU) работает с резервным буфером трансляции (TLB) для сопоставления адресов виртуальной памяти с уровнем физической памяти. Таблица страниц всегда находится в физической памяти, и поиск страниц памяти непосредственно в физической памяти может быть дорогостоящим упражнением для MMU, поскольку это приводит к задержке.Вот где TLB вступает в игру.

TLB в деталях

TLB действует как кэш для MMU, который используется для сокращения времени, необходимого для доступа к физической памяти. TLB является частью MMU. В зависимости от производителя и модели ЦП существует более одного TLB или даже несколько уровней TLB, например, с кэшем памяти, чтобы избежать промахов TLB и обеспечить как можно более низкую задержку памяти.

По сути, TLB хранит последние преобразования виртуальной памяти в физическую. Это кеш для таблиц страниц.Поскольку TLB является частью MMU, он находится внутри пакета ЦП. Вот почему TLB быстрее, чем основная память, в которой существуют таблицы страниц. Обычно время доступа к TLB составляет ~10 нс, тогда как время доступа к основной памяти составляет около 100 нс.

Теперь, когда мы рассмотрели основы преобразования памяти, давайте рассмотрим несколько примеров сценариев для TLB.

TLB хит

Приходит адрес виртуальной памяти, который необходимо преобразовать в физический адрес. Первым шагом всегда является разделение виртуального адреса на номер виртуальной страницы и смещение страницы.Смещение состоит из последних битов виртуального адреса. Биты смещения не транслируются и передаются по адресу физической памяти. Смещение содержит биты, которые могут представлять все адреса памяти в таблице страниц.

Таким образом, смещение напрямую отображается на уровень физической памяти, а номер виртуальной страницы соответствует тегу, уже находящемуся в TLB. MMU теперь сразу знает, к какой странице физической памяти обращаться, без необходимости заглядывать в глобальную память.

В примере, представленном на приведенной выше диаграмме, номер виртуальной страницы находится в TLB и немедленно преобразуется в номер физической страницы.

1. Виртуальный адрес разбивается на номер виртуальной страницы и смещение страницы.
2. Пропущено смещение страницы, так как оно не переведено.
3. Номер виртуальной страницы просматривается в TLB в поисках тега с соответствующим номером.
4. В TLB есть запись (хит), значит можно сразу транслировать виртуальный адрес в физический.

TLB мисс

Что происходит, когда номер виртуальной страницы не найден в TLB, что также называется промахом TLB? TLB необходимо обратиться к глобальной памяти системы, чтобы понять, какой номер физической страницы используется.Обращение к физической памяти означает более высокую задержку по сравнению с обращением к TLB. Если TLB заполнен и происходит промах TLB, самая последняя запись TLB сбрасывается, и вместо нее помещается новая запись. В следующем примере номер виртуальной страницы не найден в TLB, и TLB необходимо просмотреть память, чтобы получить номер страницы.

1. Виртуальный адрес разбивается на номер виртуальной страницы и смещение страницы.
2. Пропущено смещение страницы, так как оно не переведено.
3. Номер виртуальной страницы просматривается в TLB в поисках тега с соответствующим номером. В этом примере в TLB еще нет действительной записи.
4. TLB обращается к памяти, чтобы найти страницу номер 3 (из-за тега, полученного из номера виртуальной страницы). Страница номер 3 извлекается в память со значением 0x0006.
5. Преобразование памяти выполнено, и теперь запись кэшируется в TLB.

Извлечь из хранилища

Промах TLB не идеален, но наихудший сценарий — это данные, которые находятся не в памяти, а на носителе (флэш-память или диск).Там, где мы говорим о наносекундах для извлечения данных из кеша или глобальной памяти, получение данных с носителя быстро укладывается в миллисекунды или секунды в зависимости от используемого носителя.

1. Виртуальный адрес разбивается на номер виртуальной страницы и смещение страницы.
2. Пропущено смещение страницы, так как оно не переведено.
3. Номер виртуальной страницы просматривается в TLB в поисках тега с соответствующим номером. В этом примере в TLB еще нет действительной записи.
4. TLB обращается к памяти, чтобы найти страницу с номером 0 (из-за тега, полученного из номера виртуальной страницы). Страница номер 0 извлекается из памяти, но обнаруживает, что данные находятся не в памяти, а в хранилище. Срабатывает ошибка страницы, потому что мы не можем транслировать страницы памяти для данных, которых нет в памяти. Нам нужно дождаться данных из хранилища.

Заключение

Мы рассмотрели только основы работы трансляции памяти. Информация, которую мы обсудили, должна дать вам общее представление о том, что происходит под капотом вашей виртуальной машины и хостов ESXi, когда речь идет о доступе к памяти.

Понимание того, как MMU и TLB обрабатывают доступ к памяти, имеет основополагающее значение для ориентированных на память функций vSphere, таких как vMotion. vMotion использует конструкции памяти, такие как PTE и TLB. Во время операции vMotion для PTE устанавливается доступ только для чтения, а TLB сбрасывается. Подробнее об этом в будущем сообщении в блоге. Быть в курсе!

Дополнительные ресурсы для изучения

Правильный способ мониторинга виртуальной памяти в Linux

В предыдущем сообщении в блоге я рассказал о том, что такое виртуальная память, о разнице между подкачкой и подкачкой и почему это важно.(TL;DR: подкачка — это перемещение всего процесса на диск; подкачка — это перемещение на диск только определенных страниц, а не всего процесса. Запуск программ, которым требуется больше памяти, чем есть в системе, будет означать, что страницы (или процессы) перемещаются на диск. /с диска и памяти, чтобы получить достаточно физической памяти для запуска — и производительность системы будет отстойной.)

Теперь я расскажу о том, как контролировать виртуальную память, в Linux (где это просто) и, в следующий раз, в Solaris (где большинство людей и систем делают это неправильно.)

Оценка использования памяти Linux

Есть три вещи, которые могут прийти на ум, когда вы думаете об измерении вашей системы памяти:

• сколько физической памяти используется
• сколько виртуальной памяти используется
• скорость пейджинга от одного к другому

Физическая память

Для использования физической памяти вы можете запустить top или free из оболочки:

 [demo1.dc7:~]$ бесплатно -g
             общее количество использованных свободных общих буферов в кэше
Мем: 47 45 1 0 0 21 

или вы можете использовать свою удобную систему мониторинга, чтобы просмотреть это в динамике:

Некоторые люди могут увидеть результат «бесплатно» или приведенный выше график и отреагировать: «1G в моей системе 48G — это все, что бесплатно? У меня нет памяти!» Это естественная реакция, но неправильная.Думайте о «свободной памяти» в Linux как о «потерянной памяти» (или, лучше сказать, о «памяти, которую операционная система еще не смогла использовать»). Почти половина памяти в этой системе используется: но файловым кешем. Файловый кеш делает то, на что он похож — кэширует в памяти файлы, к которым недавно обращались, — это означает, что если программа запрашивает доступ к файлу, который находится в файловом кеше, доступ к диску не требуется. Linux использует всю физическую память, которая не требуется для запуска программ, в качестве файлового кеша для повышения эффективности.Но если программам нужна эта физическая память, ядро ​​перераспределит файловую кэш-память программам. Таким образом, память, используемая файловым кешем, свободна (с точки зрения ее доступности для выделения программам), но служит полезной цели до тех пор, пока она не понадобится программе.

Даже если используется вся память Linux и очень мало свободно или используется в качестве файлового кеша — это может быть нормально. В большинстве случаев лучше иметь некоторый файловый кеш: но не в том случае, если вы запускаете большую программу на Java и хотите максимизировать кучу; или базу данных, и вы хотите, чтобы база данных управляла кэшированием диска, а не ОС (поскольку база данных имеет больше знаний об использовании данных.)

В любом случае, пока есть свободная виртуальная память, а не активная подкачка, вы будете в порядке с сильно используемой физической памятью.

Виртуальная память используется

Чтобы увидеть объем используемой памяти подкачки, вы также можете использовать top или команду free

 [demo1.dc7:~]$ бесплатно -t
             общее количество использованных свободных общих буферов в кэше
Мем: 49376156 48027256 1348900 0 279292 22996652
-/+ буферов/кэш: 24751312 24624844
Обмен: 4194296 0 4194296
Итого: 53570452 48027256 5543196
 

Или ваш мониторинг:

Итак, глядя на приведенные выше выходные данные, мы видим, что система не использовала пространство подкачки.Таким образом, несмотря на то, что используется 90% всего пространства виртуальной памяти (считая как подкачку, так и физическую), никогда не было времени, когда системе не хватало физической памяти настолько, чтобы она не могла освободить часть из кэша файлов, и поставить некоторые на своп.

Если использование подкачки велико, это может быть опасно, так как это означает, что системе грозит исчерпание всей памяти, а затем, если программе нужно больше памяти, но она не может ее получить, случаются Плохие Вещи. (Среди прочего — убийца OOM (недостаточно памяти) начнет убивать процессы, основываясь, помимо прочего, на объеме памяти, который они изначально запросили — это означает, что серверный процесс, который является всей точкой сервера, вероятно, будет погиб одним из первых.)

Однако следует отметить, что низкий или умеренный уровень использования памяти подкачки, которая не используется активно, не является поводом для беспокойства. Это просто означает, что система переместила активно не используемые страницы из физической памяти на диск, чтобы освободить память для более активных страниц. Это хорошая вещь. Ключ в том, чтобы знать, активно ли используется своп, что приводит нас к следующему разделу.

Скорость подкачки виртуальной памяти

Чтобы увидеть скорость перемещения страниц памяти из физической памяти на диск, используйте vmstat и проверьте столбцы si и si (что означает количество страниц, которые были заменены и заменены).

напр. в системе мало памяти:

 dev1.lax6:~]$ vmstat 1
procs -----------память---------- ---своп-- -----io---- --система-- -----процессор -----
r b swpd бесплатный кэш баффов si so bi bo in cs us sy id wa st
8 17 2422376 122428 2520 24436 952 676 1796 904 10360 4421 41 0 33 26 0
9 17 2423820 123372 2524 24316 732 1716 752 1792 12259 4592 43 0 25 32 0
8 17 2425844 120408 2524 25044 416 2204 1616 2264 14675 4514 43 0 36 21 0
7 19 2427004 120532 2568 25640 608 1280 764 1308 12592 4383 44 0 36 20 0
8 24 2428816 121712 2572 25688 328 1880 500 1888 13289 4339 43 0 32 25 0
 

или увидеть то же самое визуально, с помощью мониторинга сервера на основе SaaS:

Это действительно основной индикатор, который покажет вам проблемы с памятью — когда вашей системе не хватает памяти, она подменяет множество блоков.Если это происходит с высокой скоростью, это может стать узким местом для производительности. Хуже того, когда вашей системе нужно запустить код, который сейчас находится на диске, а не в физической памяти, ей придется подкачать его обратно, что означает, что ваш код теперь работает в зависимости от времени доступа к дискам (медленно) по сравнению с памятью. (быстро)

Сводка

Две метрики, о которых вам нужно заботиться, — это скорость подкачки (если она составляет сотни блоков в секунду в течение более нескольких минут — вам не хватает памяти, и производительность вашей системы пострадает) и высокий уровень использования подкачки (> 75% пространства подкачки, а не всей виртуальной памяти.) Пока у вас есть система мониторинга, предупреждающая вас об этих двух атрибутах, вы в хорошей форме. А если нет — вы играете с огнем.

Хотите увидеть больше? Следуйте за нами здесь:

В Facebook
В Twitter
В LinkedIn

Или напишите нам по электронной почте @ [email protected]

общая физическая память

— это параметр конфигурации, доступный только для чтения. отображает общую физическую память для текущей конфигурации SAP ASE.

Общая физическая память — это объем памяти, который SAP ASE использует в данный момент в время.Настройте SAP ASE так, чтобы значение максимального объема памяти превышало значение общей логической памяти и значение общей логической памяти больше, чем значение общей физической памяти.

Getting Physical: Чрезвычайное злоупотребление пейджинговыми системами на базе Intel

Привет! После того, как Энрике Элиас Ниссим (@kiqueNissim) и я представили « Getting Physical: Чрезмерное злоупотребление пейджинговыми системами на базе Intel » на CanSecWest2016 (слайды здесь), я решил написать серию постов в блоге, подробно объясняющих, что мы представили, и показать то, о чем не смогли рассказать в очном формате (50 минут презентации — это много, но не в этом случае!).Идея этих сообщений в блоге состоит в том, чтобы объяснить, как реализована система подкачки Windows/Linux и как ею можно злоупотреблять с помощью эксплойтов ядра.

Текущая защита ядра Windows

Начиная с Windows Vista, Microsoft реализовала ряд средств защиты ядра Windows с идеей прямого или косвенного смягчения некоторых типов эксплуатаций ядра. Среди наиболее известных защит можно назвать DEP/NX, KASLR, SMEP и Integrity Levels.

DEP/NX : С появлением бита NX (Non eXecutable) в процессорах Intel и его использованием, начиная с «Windows XP» SP2, появилась новая функция под названием «Предотвращение выполнения данных».Эта функция предотвращает выполнение кода в областях ДАННЫХ, таких как СТЕК, КУЧА и т. д. Хотя сначала она использовалась только для защиты программ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ПРОСТРАНСТВА, позже она использовалась для защиты некоторых областей ПРОСТРАНСТВА ЯДРА, избегая выполнения ДАННЫХ в ядре Windows. Надо сказать, что Intel начал поддерживать изоляцию КОДА и ДАННЫХ, начиная с процессора 80286, через СЕГМЕНТАЦИЯ ПАМЯТИ ЗАЩИЩЕННОГО РЕЖИМА, хотя это было неправильно использовано большинством операционных систем. Модель памяти, выбранная большинством, была FLAT-MODEL, в которой код и данные перекрываются, что значительно упрощает управление памятью.В результате такого плохого дизайна появилась нелепая идея выполнения данных. К сожалению, эта концепция не очень интуитивно понятна для разработчиков, далеких от низкоуровневого программирования и безопасного программирования.

KASLR : Начиная с Windows Vista, базовые адреса ядра и драйверов рандомизированы. Пожалуй, это самая эффективная защита. Наибольшую эффективность этой защиты можно увидеть в удаленных эксплойтах ядра, где невозможно детерминированным образом предсказать, где находятся ядро ​​и драйверы.Единственный способ провести успешную атаку — это утечка памяти, когда необходимо использовать вторую уязвимость. С другой стороны, в локальных сценариях (эксплойты повышения привилегий) эта защита не очень эффективна, поскольку можно получить адреса ядра, вызвав функцию «NtQuerySystemInformation».

Уровни целостности : реализовано, начиная с Windows Vista. Говоря конкретно об уменьшении эксплойтов ядра, эта защита стала более эффективной, начиная с Windows 8.1. Большинство приложений работают на среднем уровне целостности, а это означает, что в случае их эксплуатации «относительно» легко отказаться от него и повысить привилегии через уязвимость ядра, чтобы получить системные привилегии. С другой стороны, некоторые приложения, такие как «Internet Explorer» или «Google Chrome», работают с более высоким уровнем безопасности, где уровень целостности установлен как «Низкий».

В этом случае, если какая-либо из них эксплуатируется и злоумышленник хочет повысить привилегии через эксплойт ядра, эта защита становится эффективной, поскольку невозможно получить адреса ядра, вызвав функцию «NtQuerySystemInformation».Это связано с тем, что были реализованы некоторые ограничения вызовов.

SMEP : Означает «Предотвращение выполнения в режиме супервизора». Она была реализована процессорами Intel, начиная с линейки процессоров Ivy Bridge, и поддерживается начиная с Windows 8. Идея этой функции заключалась в том, чтобы отделить исполняемое KERNEL SPACE от исполняемого USER SPACE. Таким образом, если эта защита включена, только код, расположенный в пространстве ядра, может выполняться в РЕЖИМЕ ЯДРА. Это означает, что если из-за уязвимости ядра регистр EIP/RIP перенаправляется в пространство пользователя, ЦП вызовет исключение.Таким образом, невозможно напрямую перейти к коду пользовательского пространства, отображаемому эксплойтом, что было довольно распространено несколько лет назад или даже сегодня в старых архитектурах. Подводя итог, можно сказать, что сочетание этих четырех средств защиты делает эксплуатацию ядра Windows довольно сложной, особенно в Windows 8.1 и Windows 10, вынуждая авторов эксплойтов улучшать свои методы или находить новые.

Произвольная запись — Концепция

Произвольная запись является результатом успешного использования какой-либо двоичной ошибки.В результате мы можем частично или полностью записать значение в нужное нам место в памяти (записать-что-куда).

Это не всегда так, и иногда произвольная запись приводит к записи неуправляемых значений. Но, к счастью для авторов эксплойтов, эти значения почти всегда имеют определенные закономерности. В этой серии сообщений в блоге мы сосредоточимся на уязвимостях, конечным результатом которых всегда является произвольная запись.

Intel Paging — немного истории

появилась в 1985 году с процессором 80386 (i386) вместе с 32-битным набором инструкций и поддержкой 32-битного адреса памяти.С 16 до 32 бит адресуемая ФИЗИЧЕСКАЯ память выросла с 16 МБ до 4 ГБ. С другой стороны, адресуемая ВИРТУАЛЬНАЯ память выросла с 64 КБ до 4 ГБ. Это легко увидеть с помощью таких инструкций, как «mov». Много лет назад мы собрали такие инструкции, как «mov ax,ds:[0x1234]» (16-битный операнд), а затем мы смогли собрать такие инструкции, как «mov eax,ds:[0x12345678]» (32-битный операнд). Понятно, что в то время ни один 30386 не поддерживал 4 ГБ физической памяти, поэтому хитрость чтения/записи/выполнения адресов старшей памяти заключалась в механизме виртуальной памяти.Десять лет спустя (1995 г.) поддержка PAE (расширение физических адресов) появилась с выпуском Pentium Pro, где 32-разрядные процессоры могли адресовать до 64 ГБ (36 бит) физической памяти. Это был большой скачок в управлении памятью ОС, особенно на производственных серверах, где объем подкачки памяти был заметно уменьшен, а производительность компьютера значительно возросла. Наконец, в 2003 году AMD представила процессор Opteron. Это был первый 64-разрядный процессор с поддержкой набора инструкций x86/x64.

Пейджинг Intel — x86

При 32-разрядной системе ЦП может адресовать до 4 ГБ виртуальной памяти.Для этого существует два уровня таблицы подкачки, которые называются PAGE DIRECTORY и PAGE TABLE. Когда в ЦП 80386 была введена виртуальная память, появился новый регистр под названием CR3. Этот регистр доступен только по кольцу-0 (режим ядра) и указывает на ФИЗИЧЕСКИЙ АДРЕС текущего СПРАВОЧНИКА СТРАНИЦ. Каждый СПРАВОЧНИК СТРАНИЦ имеет 1024 записи, где каждая запись (называемая PDE) указывает на один ФИЗИЧЕСКИЙ АДРЕС ТАБЛИЦЫ СТРАНИЦ. Каждый PDE может использоваться для отображения до 4 МБ виртуальной памяти, если используются все записи PAGE TABLE.Каждая ТАБЛИЦА СТРАНИЦ имеет 1024 записи, где каждая запись (называемая PTE) указывает на одну страницу памяти ФИЗИЧЕСКОГО АДРЕСА. Каждый PTE адресует 4 КБ; это означает, что он сопоставляет 4 КБ физической памяти с 4 КБ виртуальной памяти.

Если мы сделаем следующий расчет: 1024 PDE * 1024 PTE * 4 КБ, мы получим максимальную виртуальную память, адресуемую ЦП, 4 гигабайта. На обоих уровнях таблицы подкачки размер ENTRY составляет 4 байта.

Существует вариант для ЗАПИСИ СПРАВОЧНИКА СТРАНИЦ, где вместо указания на ТАБЛИЦЫ СТРАНИЦ они могут указывать на БОЛЬШИЕ СТРАНИЦЫ.Большая страница – это PDE, который отображает 4 МБ непрерывной физической памяти. Нет необходимости использовать полную таблицу страниц. Чтобы установить PDE как БОЛЬШУЮ СТРАНИЦУ, нужно включить бит PS (размер страницы).

Важно отметить, что в большинстве операционных систем каждый текущий процесс имеет собственное пространство памяти, где один процесс может обращаться к 4 ГБ виртуальной памяти независимо от остальных запущенных процессов. С другой стороны, ни один процесс не может читать или записывать пространство памяти другого процесса. Для достижения этой изоляции памяти процесса необходимо, чтобы каждый отдельный процесс имел свои собственные структуры подкачки, где ФИЗИЧЕСКИЙ АДРЕС, на который указывает каждая таблица подкачки, должен быть уникальным для каждого процесса, за исключением случаев, когда ОС намеренно разделяет некоторые области памяти, такие как библиотеки (DLL). ).

Пейджинг Intel — x86 + PAE

Когда было введено PAE (расширение физического адреса), был добавлен более высокий уровень таблицы подкачки. Она называлась PDPT (таблица указателей каталога страниц). С введением этой новой таблицы ЦП увеличил свою адресуемую физическую память до 64 ГБ, поскольку он начал использовать 36 бит для физических адресов. С другой стороны, поскольку 32-битный набор инструкций не изменился, ограничение памяти для виртуальных адресов осталось 32-битным. Каждая запись в этой таблице, называемая PDPTE, указывает на КАТАЛОГ СТРАНИЦ, который может отображать до 1 ГБ виртуальной памяти.Все записи подкачки выросли с 4 до 8 байт, что уменьшило количество записей в каждой таблице наполовину, с 1024 до 512 записей. Адресуемый объем памяти в 1 ГБ можно получить из следующего расчета: 512 PDE * 512 PTE * 4 КБ Помимо улучшений управления памятью, PAE представила новую функцию безопасности, бит NX (XD от Intel). В настоящее время эта функция безопасности используется большинством современных операционных систем в качестве защиты от эксплойтов.

Этот бит, находящийся в старшей 8-байтовой позиции (63-й), до конца погасил долг Intel за защиту виртуальной памяти, ведь до этого можно было установить память как только для чтения или для чтения-записи, но ничего, чтобы установить ее как ВЫПОЛНЯЕМЫЙ или НЕТ.64 (1 677 721 терабайт или 16 экзабайт), хотя из-за ограничения на 48-битный физический адрес была принята концепция КАНОНИЧЕСКОГО АДРЕСА . Реальный диапазон виртуальных адресов составляет всего 256 терабайт (48 бит), остальная часть памяти остается недоступной. Действительный виртуальный адрес попадает в один из двух диапазонов: от 0 до 7FFF’FFFFFFFF (512 ГБ * 256) или от FFFF8000’00000000 до FFFFFFF’FFFFFFFF (512 ГБ * 256). Чтобы иметь возможность отображать 256 терабайт виртуальной памяти, AMD решила использовать 4 уровня таблицы подкачки, которые называются: PML4, PDPT, PAGE DIRECTORY и PAGE TABLE.

Зная, что в каждой таблице 512 записей, мы можем сделать следующий расчет: 512 PML4E * 512 PDPTE * 512 PDE * 512 PTE * 4 КБ = 256 ТБ!

Проблема управления структурой пейджинга

Как я уже говорил, виртуальная память отображается с помощью таблиц подкачки, которые указывают на адреса физической памяти. Как в 32-битной, так и в 64-разрядной версии более высокие таблицы указывают на физические адреса нижних таблиц и так далее до самого нижнего уровня, где физические адреса отображаются как виртуальные адреса.

Теперь необходимо понять, что операционная система должна управлять этими таблицами, чтобы сопоставлять, отменять сопоставление или изменять некоторые средства защиты виртуальной памяти для пользовательского режима или режима ядра. Итак, теперь возникает не частый, но интересный вопрос, как операционные системы управляют этими таблицами? Что ж, логично предположить, что MMU операционной системы должен резервировать виртуальную память, чтобы иметь возможность обращаться к этим таблицам подкачки, расположенным по физическим адресам, поскольку это единственный способ, которым ЦП может читать/записывать/выполнять память, когда подкачка включена.

В то же время необходимо иметь больше таблиц для сопоставления этой зарезервированной виртуальной памяти и т. д. Давайте посмотрим на это на 64-битном примере:

1. Пользователь хочет сопоставить/распределить по виртуальному адресу 0x401000, поэтому он вызывает функцию распределителя (например, VirtualAlloc в Windows)
2. MMU операционной системы должен сопоставить виртуальный адрес 0x401000
3. Для этого необходимо создать ТАБЛИЦУ СТРАНИЦ, выберем физический адрес 0x1000000.
4. Чтобы иметь возможность управлять этой новой ТАБЛИЦЕЙ СТРАНИЦ, ей потребуется виртуальный адрес, выберем 0x80000000.
5. Чтобы иметь возможность сопоставить виртуальный адрес 0x80000000, необходима ВТОРАЯ таблица страниц, выберем физический адрес 0x1000000+0x1000.
6. Чтобы иметь возможность управлять этой новой ВТОРОЙ таблицей страниц, ей потребуется ВТОРОЙ виртуальный адрес, давайте выберем 0x80000000+0x1000.
7. Повторять этот процесс до бесконечности…

Понятно, что этот способ невозможен, и операционные системы реализовали эффективные способы управления таблицами подкачки. Цель этой серии сообщений в блоге — объяснить, что решили внедрить Windows и Linux и какие у них проблемы с безопасностью.

атак на физическую память | PrivateCore

Ниже приведен список современной литературы и исследований, описывающих атаки на физическую память в компьютерных системах.