 但凡用過Windows的人，大多聽說過“虛擬內(nèi)存”這四個(gè)字。尤其在當(dāng)年物理內(nèi)存還普遍偏低的年代，虛擬內(nèi)存幾乎成了每一個(gè)玩電腦的人都曾擺弄過的東東。不過隨著硬件技術(shù)不斷發(fā)展，內(nèi)存價(jià)格逐步白菜化，我們的電腦再也不像當(dāng)年那樣算計(jì)著過日子，4GB、8GB已然成為市場主流，甚至16GB也開始步入家庭市場。 那么一個(gè)問題便來了，如果說當(dāng)年的虛擬內(nèi)存主要為了緩解物理內(nèi)存不足這個(gè)壓力，那么在如今內(nèi)存早已“取之不竭”的時(shí)代，緩慢的虛擬內(nèi)存是否可以就此下崗呢？今天的流言終結(jié)者，我們就從這個(gè)“老邁”的虛擬內(nèi)存說起！
一、 絕對不應(yīng)該關(guān)閉虛擬內(nèi)存： 即便你的內(nèi)存已經(jīng)大到“無可救藥”的地步，也不應(yīng)該將虛擬內(nèi)存關(guān)閉，因?yàn)槌藗鹘y(tǒng)的為RAM“后備”這一功能外，Windows也會利用虛擬內(nèi)存執(zhí)行一些特定操作。此外虛擬內(nèi)存的打開還有助于提高內(nèi)存命中率及保證系統(tǒng)穩(wěn)定，個(gè)別軟件（如Photoshop、3Dmark等）在運(yùn)行時(shí)也會需要虛擬內(nèi)存。 二、 流言終結(jié)過程詳解 1. 虛擬內(nèi)存并不是“物理內(nèi)存第二” 我們這里所說的“虛擬內(nèi)存”，嚴(yán)格意義上應(yīng)該稱之為“分頁文件”，因?yàn)閺奈④浀墓俜轿臋n來看，“虛擬內(nèi)存”等于“物理內(nèi)存”+“分頁文件”總和。通俗來講分頁文件是指我們硬盤上一個(gè)碩大無比的文件，名為“PageFile.sys”（將資源管理器設(shè)為顯示系統(tǒng)+隱藏文件后可見）。 早期計(jì)算機(jī)內(nèi)存（RAM）普遍偏低，為了解決軟件運(yùn)行效率不高等問題（內(nèi)存不夠時(shí)就需要頻繁換頁，將暫時(shí)不用的程序移出內(nèi)存，而將即將運(yùn)行的調(diào)入進(jìn)去），Windows便在硬盤上開辟了一塊區(qū)域，作為“虛擬RAM”使用。一旦物理內(nèi)存無法滿足當(dāng)前需要時(shí)，分頁文件就會自動(dòng)充當(dāng)內(nèi)存實(shí)現(xiàn)部分物理內(nèi)存功能，這便是大家熟知的用分頁文件擴(kuò)充內(nèi)存功能。
那么當(dāng)物理內(nèi)存基本滿足要求時(shí)，上述情況又會變成什么景象呢？舉個(gè)例子吧，比如有一個(gè)圖書館，里面共有10000本圖書，我們姑且將它看作是電腦的硬盤總?cè)萘浚蝗缓竽憧梢栽陂T口放置一個(gè)小書架，容量50本，這個(gè)相當(dāng)于Windows的分頁文件大小；接下來則是每人每次的借閱極限值，為5本，相當(dāng)于物理內(nèi)存數(shù)。 每次當(dāng)你把手中的5本閱讀完畢后，就可以到小書架或者圖書館里繼續(xù)挑選。當(dāng)然我不說大家也知道，從50本里找顯然要10000本里找快得多，于是分頁文件的第二大作用便出來了——即加快資料存取。 從上面的例子可以看出，分頁文件有著幫物理內(nèi)存提高“命中率”和“穩(wěn)定性”的作用，因此即便你的物理內(nèi)存再大（比如一次可以借閱10本或20本了），也終將會有把書看完的那天。此時(shí)如果再找書，依然會遇到之前那個(gè)問題，究竟是從50本里找快還是直接去10000本里找快。因此從這一點(diǎn)上看，物理內(nèi)存大小其實(shí)與禁不禁用分頁文件是沒有任何聯(lián)系的。 2. 分頁文件對性能影響多少？ 為了說明分頁文件對于資料的存取效率能有多大影響，我們照例設(shè)計(jì)了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)加以說明。測試過程很簡單，即通過PCMark7模擬日常應(yīng)用來對Windows執(zhí)行一次基準(zhǔn)評分，評分背景是標(biāo)準(zhǔn)的Windows和關(guān)閉分頁文件后的Windows。 注：測試項(xiàng)選擇的是默認(rèn)的“PCMARK suite”。
測試中我們選擇的是很多用戶都很熟悉的“PCMARK suite”，內(nèi)含了視頻播放、視頻轉(zhuǎn)碼、圖片處理、網(wǎng)頁瀏覽、網(wǎng)頁解密、圖片導(dǎo)入、3D游戲等若干個(gè)子項(xiàng)，可以說是用戶日常工作的一個(gè)縮影。 可以看到，在關(guān)閉了分頁文件后，系統(tǒng)評分有了一個(gè)明顯下降，表明很多應(yīng)用在關(guān)閉了分頁文件后都出現(xiàn)了不同程度的變慢。而由于我們的測試機(jī)使用的是4GB內(nèi)存（64bit系統(tǒng)），正常情況下并不會導(dǎo)致物理內(nèi)存完全用盡，因此整個(gè)測試基本上可以看作是分頁文件對系統(tǒng)性能的影響。
3. 物理內(nèi)存充足時(shí)分頁文件工作嗎 雖然實(shí)測結(jié)果表明分頁文件對于目前的大內(nèi)存系統(tǒng)仍然有提高性能的作用，但我敢說，很多網(wǎng)友肯定還有另外一個(gè)疑慮——分頁文件到底和物理內(nèi)存是個(gè)啥關(guān)系？頻繁的硬盤讀寫難道真不會拖累系統(tǒng)運(yùn)行么？
要回答這個(gè)問題其實(shí)也很簡單，只要借助一款第三方軟件——AIDA64就可以了。上圖是硬件檢測軟件AIDA64對筆者電腦的檢測，可以看到當(dāng)前電腦的存儲系統(tǒng)是由4GB物理內(nèi)存、4GB分頁文件共同組成，其中物理內(nèi)存+分頁文件的總和被AIDA64稱作交換區(qū)（Windows稱“虛擬內(nèi)存”）。那么當(dāng)一款程序啟動(dòng)時(shí)，它究竟會首先使用物理內(nèi)存？還是按照整個(gè)虛擬內(nèi)存的概念同步使用呢？ 這里需要說明的是，微軟有關(guān)虛擬內(nèi)存的定義是與AIDA64不同的，它是將物理內(nèi)存+分頁文件視為一個(gè)虛擬內(nèi)存（相當(dāng)于AIDA64中的“交換區(qū)”），而AIDA64則是將物理內(nèi)存+交換區(qū)視為虛擬內(nèi)存。說實(shí)話AIDA64的這種劃分比較令人費(fèi)解，因?yàn)閷⒁粋�(gè)現(xiàn)實(shí)數(shù)值（物理內(nèi)存）與一個(gè)虛擬數(shù)值（交換區(qū)）合并原本就沒有什么實(shí)際意義。因此這里我們主要還是以微軟定義為準(zhǔn)。 最終答案非常明顯，就是當(dāng)物理內(nèi)存用盡后，Windows才會啟用分頁文件。如果你不信，不妨也像我一樣打開AIDA64（軟件支持實(shí)時(shí)更新，可以很直觀地看到各個(gè)數(shù)值的變化），然后隨意啟動(dòng)幾款程序，觀察一下“頁面文件”的數(shù)值變化。你會發(fā)現(xiàn)隨著程序啟動(dòng)，物理內(nèi)存和交換區(qū)數(shù)值都在持續(xù)變化，唯獨(dú)頁面文件卻始終保持著0MB。 換句話說，在物理內(nèi)存可以滿足當(dāng)前需要時(shí)，Windows并不會棄用高速內(nèi)存而選用速度更慢的硬盤文件（分頁文件），因此我們絲毫不必?fù)?dān)心開啟分頁文件會影響系統(tǒng)整體性能，除非是你的物理內(nèi)存真的無法滿足系統(tǒng)需要。 4. 分頁文件如何設(shè)置才合理 那么又一個(gè)問題來了，如果說分頁文件在現(xiàn)今的Windows中仍然有利無弊的話，那么我們究竟是應(yīng)該讓W(xué)indows自行管理，還是給它設(shè)定一個(gè)具體的數(shù)值呢？ 有關(guān)這個(gè)問題，筆者曾經(jīng)和一位微軟工程師聊過，雙方的焦點(diǎn)在于，分頁文件是一項(xiàng)很古老的設(shè)置，最初是將其設(shè)定為一個(gè)可變量，官方推薦是物理內(nèi)存的1.5倍（即你在系統(tǒng)→分頁文件設(shè)置框內(nèi)看到的推薦值）。 但要注意的是，這條規(guī)則的設(shè)計(jì)背景是在數(shù)十年前，那時(shí)的內(nèi)存普遍只有幾十兆（服務(wù)器也不過如此）。但時(shí)至今日，當(dāng)物理內(nèi)存已經(jīng)跨入GB時(shí)代，甚至個(gè)別用戶已經(jīng)用上16GB以上的超大內(nèi)存，再去一昧照搬從前的標(biāo)準(zhǔn)顯然并不適合。
依然還是開頭圖書館的例子，現(xiàn)在的情形可以變更為館藏容量未變（10000本），但每人每次的可借閱數(shù)升級為15本（即物理內(nèi)存變大了），相應(yīng)門口小書架的圖書量也增加為500本（分頁文件按比例擴(kuò)大）。那么問題來了，如果說50本的小書架可以幫我們提高效率的話，那么500本書架所消耗的時(shí)間又是多少？如果碰巧這500本中仍然沒有你想要的，需要重新進(jìn)入圖書館（10000本）里繼續(xù)查找的話，系統(tǒng)效率不慢才怪。 回到現(xiàn)實(shí)版中來，小書架容量的暴增其實(shí)就相當(dāng)于分頁文件擴(kuò)張（比如16GB內(nèi)存按微軟標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算就是16GB~24GB），那么在現(xiàn)行機(jī)械硬盤的讀取速度下（這里不考慮隨機(jī)讀取與線性讀取區(qū)別），若想遍歷一遍16GB或者24GB空間所花費(fèi)的時(shí)間，恐怕也是相當(dāng)大的。換句話說，如此一來分頁文件非但沒有提高系統(tǒng)性能，反而真的會成為系統(tǒng)性能的拖累！ 為了更好地說明結(jié)果，我們?nèi)匀煌ㄟ^PCMark 7進(jìn)行了一次基準(zhǔn)測試。與先前測試略有不同的是，此次主要是對分頁文件的大小進(jìn)行了調(diào)整，根據(jù)測試機(jī)內(nèi)存劃分為“系統(tǒng)托管（實(shí)測為4GB）”、“512MB”、“2GB”、“4GB”幾檔，當(dāng)然也沒忘增加了一個(gè)大容量“12GB”。
最終結(jié)果一目了然，隨著分頁文件的增長，系統(tǒng)評分開始成比例提高，到達(dá)4GB時(shí)幾乎出現(xiàn)了此次評測最好的成績。但當(dāng)筆者人為將其升至12GB時(shí)，整體評分又有了明顯下降，從而最終佐證了我們先前的推測。 雖然上述測試已經(jīng)大體推算出一個(gè)分頁大小，但我們并不建議所有用戶都采用這一設(shè)置。原因就是每個(gè)人的硬件配置各有不同，大鍋飯式設(shè)置并不一定適合每一個(gè)人。考慮到分頁文件大小可能對性能的影響，我們建議在用戶內(nèi)存不超4GB的情況下，可以選擇由Windows自行托管，而當(dāng)用戶內(nèi)存高于4GB，則應(yīng)使用手工設(shè)置的方法，將分頁文件限定在一個(gè)范圍之內(nèi)（建議不超6GB），這樣既可保證系統(tǒng)正常的吞吐需求，也不至于因分頁文件過大而拖累系統(tǒng)速度！ 此外對于動(dòng)手能力較強(qiáng)的網(wǎng)友，也可自行通過“性能監(jiān)視器”（perfmon.msc）添加一個(gè)“Paging File Usage”來統(tǒng)計(jì)自己電腦中分頁文件的實(shí)際利用率，借此精確計(jì)算出自己的電腦究竟適合多大的分頁文件。只不過考慮到該步驟操作較為繁瑣，這里就不單獨(dú)介紹了。 寫在最后 事實(shí)上就像Windows中的很多組件一樣，虛擬內(nèi)存并不像大家想象得那樣簡單，除了眾所周知的補(bǔ)充內(nèi)存功能外（實(shí)際上現(xiàn)在這個(gè)用途已經(jīng)很少會用到了），它還承擔(dān)著提高物理內(nèi)存命中率及穩(wěn)定性的作用。甚至某些時(shí)候，Windows的一些核心功能也會用上虛擬內(nèi)存（如SuperPrefetch、內(nèi)存轉(zhuǎn)儲等）。 此外個(gè)別第三方軟件（如Photoshop、3Dmax等）也是虛擬內(nèi)存的忠實(shí)擁護(hù)者，強(qiáng)行關(guān)閉很可能導(dǎo)致運(yùn)行出錯(cuò)或崩潰。當(dāng)然考慮到硬盤開銷及整體運(yùn)行效能，用戶最好根據(jù)自身?xiàng)l件對分頁文件大小進(jìn)行限定，盡量不要讓分頁文件過于龐大。總之在這個(gè)問題上，并沒有什么一定之規(guī)，更多的是需要使用者靈活處理。
附：幾個(gè)小問題的解答： 1. 分頁文件移至別的分區(qū)是否可提高性能？ 根據(jù)微軟的設(shè)計(jì)，操作系統(tǒng)允許同時(shí)建立多個(gè)分頁文件，而且Windows會很智能地從中挑選出性能最高的進(jìn)行讀取。但要注意的是這個(gè)設(shè)計(jì)只針對于多塊硬盤，比如你的Windows裝在硬盤1，而分頁文件設(shè)在硬盤2，那么由于操作系統(tǒng)可以同時(shí)從兩塊硬盤上讀取數(shù)據(jù)（一塊讀取操作系統(tǒng)，一塊讀取分頁文件），最終結(jié)果就是Windows的效率大增。但如果用戶只有一塊硬盤，將分頁文件由C盤轉(zhuǎn)移至其他分區(qū)，理論上并不會有明顯改進(jìn)，除非是你的C盤空間過于緊張！ 2. 設(shè)固定大小可否減少硬盤碎片？ 有人認(rèn)為Windows默認(rèn)的可變大小，常常是導(dǎo)致分頁文件出現(xiàn)碎片的主要原因，這個(gè)問題我們需要從另一個(gè)角度考慮。正如大家已知的，分頁文件的一個(gè)重要特性是作為內(nèi)存補(bǔ)充使用（雖然這種情況目前已經(jīng)很少，但不排除完全沒有），因此當(dāng)你偶然遇到一個(gè)極耗內(nèi)存程序時(shí)，還是有可能將虛擬內(nèi)存耗盡并導(dǎo)致最終崩潰。那么此時(shí)如果使用的是默認(rèn)可變內(nèi)存，相當(dāng)于給了Windows一次騰挪輾轉(zhuǎn)的機(jī)會，也許崩潰就不會發(fā)生。 當(dāng)然這里要特別說一句的是，如果你的虛擬內(nèi)存大小合理，一般情況下是不會導(dǎo)致Windows隨意調(diào)整分頁文件大小的，而這樣的話產(chǎn)生磁盤碎片的機(jī)率也就不是很多了。
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