ایجاد یک حافظه swap چگونه است ؟

سیستم عامل برای اجرای برنامه ابتدا SWAP را وارد حافظه اصلی (ram) منتقل کند.در سیستم عامل‌های به روز تعداد برنامه‌های در حال اجرا زیاد هستندو تعداد زیادی سرویس نیز در پس زمینه در حال اجرا می‌باشد.
چون حافظه اصلی رایانه ظرفیت محدود دارد وقتی تعداد برنامه‌های در حال اجرا زیاد باشد .مقداری از فضای حافظه برای ران نمودن برنامه‌ها گرفته می‌شود و در این حالت سیستم رایانه کمبود حافظه اصلی دچار می‌شود و در نهایت crash می‌کند.

برای برطرف نمودن این مشکل دو راه وجود دارد :

اولین راه حل می‌توانید رم کامپیوتر را ارتقا دهید.این راه حل دارای مشکلاتی است.هزینه گران و این که حافظه اصلی قابل آدرس دهی با محدودیت مواجه است.
دوم :
بخشی از فضای دیسک را به طور مجازی برای استفاده به عنوان حافظه اصلی معرفی کنیم.به این فضای مجازی در سیستم عامل‌های لینوکس و یونیکس فضای swap می گویند.حافظه swapرا می‌توان به عنوان پارتیشن تعریف کرد.

سیستم عامل چگونه از حافظه swapاستفاده می‌کند؟

در سیستم عامل حافظه اصلی به قسمتهایی بخش بندی می‌شود که page نامیده می‌شود.هر برنامه در حال اجرا یک یا چند page را درگیر می‌کند.فرض کنید کل حافظه اصلی پر شده باشد و برنامه دیگری را بخواهیم اجرا کنیم ،در این وضعیت سیستم عامل page هایی که کمتر استفاده می‌شود را از داخل حافظه اصلی به فضای swap انتقال می‌دهد.که برای اجرای برنامه یا برنامه‌های جدید فضای خالی ایجاد می‌کند.
به این عملکردswapping یا pagingمی گویند.
استفاده از فضای swap معایبی هم دارد.زمان دسترسی حافظه اصلی به اندازه نانو ثانیه می‌باشد.در حالی که زمان دسترسی در هارد دیسک‌ها در حد میلی ثانیه می‌باشد.

اندازه حافظه swap چقدر باشد ؟

اگر رایانه به اندازه لازم حافظه اصلی داشته باشد ،بدون فضای swap به اجرای عملکردهایش ادامه می‌دهد.اما اگر حافظه اصلی پر شود سیستم crash می‌شود.برای همین لازم است فضای swap تعریف شود.حال سؤال اینجاست که چقدر برای یک فضای swap در نظر گرفت و این SWAP Partition چه ظرفیتی باید به آن اختصاص داد ؟

با ایجاد فایل swap می‌توانید حافظه رایانه را ارتقا دهید .و هر برنامه تازه‌ای که اجرا بشود می‌تواند مثل ram از فضای حافظه swapکه بر روی هارد دیسک قرار گرفته استفاده کند.احتمالاً بعضی افراد تصور می‌کنند که این کار برای اضافه کردن حافظه ramراه حل خوبی است.اما واقعیت اینگونه نیست.
بهتر است بدانید حافظه RAM به این دلیل که حافظه اصلی سیستم مطرح می‌شود سرعت بالایی دارد و سخت افزار آن، برای استفاده در رایانه نصب شده است.
اما حافظه SWAP partitionبر روی هارد دیسک سیستم قرار می‌گیرد که سرعت هارد دیسک و RAMقابل قیاس نیست.البته در حال حاضر هارد درایوهای ssdبا سرعت پردازشی فوق العاده بالا سبب شده تا عملکرد swap partition تا حد زیادی افزایش یابد.

اما نمی‌تواند جایگزین حافظه RAM از نظر سخت افزاری باشد.

با استفاده از فایل SWAP partition این امکان برای شما فراهم می‌شود که یکسری برنامه‌ها را از درون حافظه RAMبه درون حافظه هارد دیسک خود منتقل نمایید.تا فضای کافی برای اجرای برنامه‌های ضروری‌تر در حافظه RAMباز شود.برنامه‌هایی که کمتر در رایانه استفاده می‌شوند را می‌توانید به حافظه SWAP انتقال دهید.در واقع فاکتوری به عنوان swappinessهست ،که این فاکتور را در سوآپ پارتیشن می‌توانید کاملاً پیکر بندی نمایید.
اگر عدد swappinessبرای یک برنامه بالا باشد ،به این منظور که برنامه مورد نظر برای قرار گیری در حافظه swap مناسب است.

اگر عدد کم باشد یعنی احتمال کمتری هست که در فضای swapقرار بگیرد.قابلیت swappinessمی‌تواند دارای مقدار عددی بین صفر تا صد باشد.کم یا زیاد بودن این عدد نشان دهنده swap شدن فایل می‌باشد.میزان این عدد برای آیتم‌های سیستم عامل عدد 60 است وبرای بسیاری از سیستم عامل‌های دسکتاپ در صورتی که این عدد به 100 تغییر کند میزان کارایی سیستم را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

اندازه فضای swap را چقدر در نظر بگیریم ؟

اگر رایانه حافظه RAM مناسب داشته باشد سیستم عامل لینوکس بدون هیچ فضای SWAP می‌تواند به کار خودش ادامه بده.اما اگر حافظه اصلی پر باشد باید از SWAP استفاده کنیم.برای مشخص کردن فضای SWAP سه راه اصلی وجود دارد.

1.برای یک رایانه مقدار فضای SWAPرا دو برابر مقدار حافظه RAMدر نظر بگیرید.این موضوع به شما کمک می‌کند تا همزمان تعداد زیادی برنامه را بتوانید همزمان اجرا کنید.معمولاً تعداد زیادی از برنامه‌ها در حال انتظارند و کاری با آنها ندارید ،سیستم عامل می‌تواند این برنامه‌های بی استفاده را به SWAP انتقال دهد و میزان حافظه RAM آزاد می‌شود.

2.برای یک رایانه سرور میزان فضای SWAP را کمتر از حافظه اصلی در نظر بگیرید .البته حافظه سوآپ را زیاد در نظر نگیرید زیرا در حال از حافظه اصلی کم می‌کند.

3.به تازگی برای استفاده از حافظه روی کارت گرافیکی به عنوان حافظه SWAP انجام شده است.که البته ممکن است تداخل دسترسی درایور کارت گرافیک و سیستم مدیریت فضای SWAPبه یک آدرس باعث CRASH سیستم شود.

برای اطلاعات بیشتر مقاله کاهش سرعت کامپیوتر را بخوانید.