眾所周知，現代操作系統實現了“虛擬內存”的技術，不僅在功能上突破了物理內存的限制，使程序可以操縱比實際物理內存更大的空間，更重要的是，“虛擬內存”是隔離各個進程的安全網，使各個進程不受其他程序的幹擾。
交換空間的作用可以簡單描述為:當系統的物理內存不夠用時，需要釋放物理內存中的壹部分空間給當前運行的程序。釋放的空間可能來自於壹些長時間不運行的程序。這些釋放的空間被臨時保存在交換空間中，然後當那些程序將要運行時，保存的數據被從交換空間恢復到內存中。這樣，系統總是在物理內存不夠時進行交換。
電腦用戶經常會遇到這種現象。比如使用Windows系統時，可以同時運行多個程序。當妳切換到壹個很久沒有關註的程序時，妳會聽到硬盤“吱吱”的聲音。這是因為這個程序的內存被那些頻繁運行的程序“偷走”並放到了交換區。所以這個程序壹旦放在前端，就會從交換區檢索自己的數據，放入內存，然後繼續運行。
需要註意的是，並不是所有從物理內存交換的數據都會放入Swap(如果是這樣，Swap會不堪重負)，有相當壹部分數據會直接交換到文件系統。比如有些程序會打開壹些文件，讀寫文件(其實每個程序至少要打開壹個文件，也就是正在運行的程序本身)。當這些程序的內存空間需要交換時，不壹定要把壹些數據放到交換空間中，而是可以直接放到文件中。如果是文件讀取操作，內存數據直接釋放，不需要交換，因為下次需要時可以直接從文件系統恢復；如果寫入文件，只需將更改的數據保存到文件中進行恢復。但是，malloc和new函數生成的那些對象的數據是不同的。它們需要交換空間，因為它們在文件系統中沒有對應的“保留”文件，所以被稱為“匿名”內存數據。這類數據還包括堆棧中的壹些狀態和變量數據。因此，交換空間是“匿名”數據的交換空間。
突破128M互換限制。
經常在壹些Linux(中文版)安裝手冊上看到交換空間不能超過128M，為什麽會有這樣的說法？在解釋“128M”這個數字的由來之前，先給出壹個問題的答案:目前沒有128M的限制！現在極限是2G！
交換空間是分頁的，每頁的大小與內存頁的大小相同，便於交換空間與內存之間的數據交換。舊版Linux實現交換空間的時候，交換空間的第壹頁是作為交換空間所有頁面的“位圖”。也就是說，第壹頁上的每壹位對應壹頁交換空間。如果該位為1，則表示該頁上的Swap可用；如果為0，則表示該頁是壞塊，不能使用。因此，第壹個交換映射位應該是0，因為第壹個頁交換是壹個映射頁。另外，最後10映射位也被占用，用來表示Swap的版本(原版本為Swap_space，現版本為swapspace2)。那麽，如果壹個頁的大小是S，這個交換實現方法可以管理“8 * (s-10)-1”個交換頁。對於i386系統，如果s=4096，則空間大小* * *為133890048，如果1mb = 2 ^ 20字節，則大小正好為128M..
以這種方式實現交換空間管理的原因是為了防止交換空間中的壞塊。如果系統檢查到交換內存在壞塊，它會在相應的位圖上標記0，表示該頁面不可用。這樣，在使用Swap時，壞塊就不會被使用，會造成系統錯誤。
今天的系統設計者認為:
1.現在硬盤質量很好，壞塊很少。
2.就算有，也不多，把壞塊列出來就行了，不需要每個頁面都建圖。
3.如果有許多壞塊，妳不應該使用這個硬盤作為交換空間。
這樣壹來，現在的Linux取消了位映射的方法，也取消了128M的限制，直接按地址訪問，僅限2G。
交換配置對性能的影響
分配過多的交換空間會浪費磁盤空間，而分配過少的交換空間會導致系統錯誤。
如果系統的物理內存用完了，系統運行會很慢，但是還能運行；如果交換空間不足，那麽系統將會出錯。例如，壹個Web服務器可以根據不同的請求產生多個服務進程(或線程)。如果交換空間用完，服務進程無法啟動，通常會出現“應用程序內存不足”錯誤，嚴重時會導致服務進程死鎖。因此，交換空間的分配非常重要。
壹般來說，交換空間應該大於或等於物理內存的大小，最小不能小於64M。通常，交換空間應該是物理內存大小的2-2.5倍。但是根據不同的應用，應該有不同的配置:如果是小型桌面系統，只需要很小的交換空間，而大型服務器系統根據不同的情況，需要不同的交換空間。尤其是數據庫服務器和Web服務器，隨著訪問量的增加，對交換空間的要求也會增加。具體配置見服務器產品說明。
此外，交換分區的數量對性能也有很大影響。因為交換的操作是磁盤IO的操作，如果有多個交換區域，那麽交換空間的分配會依次在所有交換上操作，這樣會大大平衡IO的負載，加快交換速度。如果只有壹個交換區，所有的交換操作都會使交換區非常繁忙，使得系統大部分時間處於等待狀態，效率非常低。使用性能監控工具，妳會發現這個時候CPU不是很忙，但是系統很慢。這說明瓶頸在於IO，提高CPU的速度並不能解決問題。
系統性能監控
交換空間的分配非常重要，但是系統運行期間的性能監控更有價值。通過性能監控工具，我們可以檢查系統的性能指標，發現系統性能的瓶頸。本文只介紹Solaris下與Swap相關的壹些命令和用法。
最常用的命令是Vmstat(大部分Unix平臺下都有壹些命令)，可以查看大部分性能指標。
例如:
# vmstat 3
procs內存交換io系統cpu
r b w swpd空閑緩沖區高速緩存si so bi bo in cs us sy id
0 0 0 0 93880 3304 19372 0 0 10 2 131 10 0 0 99
0 0 0 0 93880 3304 19372 0 0 0 0 109 8 0 0 100
0 0 0 0 93880 3304 19372 0 0 0 0 112 6 0 0 100
…………
命令描述:
vmstat後面的參數指定捕獲性能指標的時間間隔。3表示每三秒捕獲壹次。第壹行數據不用讀，沒有價值，只反映開機以來的平均性能。從第二行開始，每三秒鐘反映壹次系統性能指標。這些與全部門辦法有關的業績指標包括:
w根據程序
表示當前(三秒內)需要釋放內存換出的進程數。
內存下的Swpd
它表示使用的交換空間的大小。
是的，所以在交換下
Si表示當前(三秒內)每秒回換到內存(換入)的總量，單位為千字節；；So表示當前(三秒內)每秒換出內存的總量(以千字節為單位)。
上述指標的數量越大，系統越忙。這些指示器顯示的系統繁忙程度與系統的具體配置有關。系統管理員應在系統正常運行時記下這些指標的值，在系統出現問題時進行比較，以便快速發現問題，制定系統正常運行的標準指標值，用於性能監控。
此外，使用Swapon-s還可以簡單地檢查交換資源的當前使用情況。例如:
# swapon -s
文件名類型大小使用優先級
/dev/hda9分區361420 0 3
查看交換空間中已用和未用資源的大小很方便。
交換負載應保持在30%以下，以確保系統的良好性能。
關於交換操作的系統命令
按照以下步驟增加交換空間:
1)成為超級用戶。
$su - root
2)創建壹個交換文件
# DD if =/dev/zero of = swap file bs = 1024 count = 65536
創建壹個具有連續空間的交換文件。
3)激活交換文件
#/usr/sbin/swapon交換文件
交換文件指的是上壹步創建的交換文件。4)現在新添加的交換文件已經工作了，但是系統重啟後，前面的步驟就不記得了。因此，在/etc/fstab文件中記錄文件名和交換類型，例如:
/path/swapfile none Swap sw，pri=3 0 0
5)檢查是否添加了交換文件。
/usr/sbin/swapon -s
刪除多余的交換空間。
1)成為超級用戶。
2)使用Swapoff命令回收交換空間。
#/usr/sbin/swapoff交換文件
3)編輯/etc/fstab文件以刪除此交換文件的實體。
4)從文件系統中回收該文件。
#rm交換文件
5)當然，如果這個交換空間不是壹個文件，而是壹個分區，那麽妳需要創建壹個新的文件系統，並將其附加到原來的文件系統上。