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图解｜Linux内存碎片整理

如下图所示： 但由于 Linux 内核有个名为 内存页反向映射 的功能，所以内存整理就变得简单起来。 接下来，我们将会分析内存碎片整理的原理与实现。...内存碎片整理原理 内存碎片整理的原理比较简单：在内存碎片整理开始前，会在内存区的头和尾各设置一个指针，头指针从头向尾扫描可移动的页，而尾指针从尾向头扫描空闲的页，当他们相遇时终止整理。...最后结果： 经过内存碎片整理后，如果现在要申请 3 个地址连续的内存页，就能申请成功了。 内存碎片整理实现 接下来，我们将会分析内存碎片整理的实现过程。...注：本文使用的是 Linux-2.6.36 版本的内存 1. 内存碎片整理时机 当要申请多个地址联系的内存页时，如果申请失败，将会进行内存碎片整理。...如果需要进行内存碎片整理，那么调用 try_to_compact_pages() 函数进行内存碎片整理。

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为什么 Linux 和 macOS 不需要碎片整理

相信今天很多的软件工程师使用的都是 Linux 或者 macOS 系统，与 Windows 不同，我们很难看到磁盘碎片整理这一概念，从个人的经验来看，作者在过去七八年没有在 macOS 中整理过磁盘的碎片...Linux 和 macOS 系统不需要碎片整理的原因与 Windows 需要碎片整理的原因正好相反： Linux 和 macOS 使用的文件系统或者降低了碎片发生的概率或者实现自动整理碎片的特性； 固态硬盘与机械硬盘具有不同的特性...，碎片整理可能不仅对提高读写性能没有显著的帮助，还不利于硬件的使用寿命； 文件系统 Linux 一般都使用 Ext2、Ext3 和 Ext4 文件系统，今天的大多数 Linux 发行版都选择了 Ext4...如果磁盘上确实出现了碎片，那么 Linux 和 macOS 的文件系统也会尝试移动出现碎片的文件，不需要额外的碎片整理工具，这种设计带来的用户体验会比手动触发耗时较长的碎片整理好很多。...这里简单总结一下 Linux 和 macOS 不需要碎片整理的两个原因： 文件系统基于区块分配的设计使得磁盘上出现碎片的概率很低，延迟分配和自动的整理策略解放了操作系统的使用者，在多数情况下不需要考虑磁盘的碎片化

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    为什么 Linux 和 macOS 不需要碎片整理

    相信今天很多的软件工程师使用的都是 Linux 或者 macOS 系统，与 Windows 不同，我们很难看到磁盘碎片整理这一概念，从个人的经验来看，作者在过去七八年没有在 macOS 中整理过磁盘的碎片...Linux 和 macOS 系统不需要碎片整理的原因与 Windows 需要碎片整理的原因正好相反： Linux 和 macOS 使用的文件系统或者降低了碎片发生的概率或者实现自动整理碎片的特性； 固态硬盘与机械硬盘具有不同的特性...，碎片整理可能不仅对提高读写性能没有显著的帮助，还不利于硬件的使用寿命； 文件系统 Linux 一般都使用 Ext2、Ext3 和 Ext4 文件系统，今天的大多数 Linux 发行版都选择了 Ext4...如果磁盘上确实出现了碎片，那么 Linux 和 macOS 的文件系统也会尝试移动出现碎片的文件，不需要额外的碎片整理工具，这种设计带来的用户体验会比手动触发耗时较长的碎片整理好很多。...这里简单总结一下 Linux 和 macOS 不需要碎片整理的两个原因： 文件系统基于区块分配的设计使得磁盘上出现碎片的概率很低，延迟分配和自动的整理策略解放了操作系统的使用者，在多数情况下不需要考虑磁盘的碎片化

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    Linux页框分配器之内存碎片化整理

    页框分配器在慢速分配中包括内存碎片化整理和内存回收，代码如下： static inline struct page * __alloc_pages_slowpath(gfp_t gfp_mask, unsigned...什么是内存碎片化 Linux物理内存碎片化包括两种：内部碎片化和外部碎片化。 内部碎片化： 指分配给用户的内存空间中未被使用的部分。...碎片化整理算法 Linux内存对碎片化的整理算法主要应用了内核的页面迁移机制，是一种将可移动页面进行迁移后腾出连续物理内存的方法。 假设存在一个非常小的内存域如下： ?...碎片化整理的三种方式 static struct page * __alloc_pages_direct_compact(gfp_t gfp_mask, unsigned int order, unsigned...在linux内核里一共有3种方式可以碎片化整理，我们总结如下： ?

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    信息碎片的收集与整理

    偶尔， 在这些嘈杂的信息环境中我们也会碰到少量让我们印象深刻或者觉得会有用处的内容，也就是「信息碎片」。俗话说：“好记性不如烂笔头”， 既然脑子记不住，我们可以通过工具把信息碎片记录下来。...因此， 对于信息碎片， 一般都被我们丢弃， 就算勉强被保存下来也会因为保存的工具操作不便或者对信息缺泛整理而被埋藏在深处不见天日。...然而， 我们却忽视了这些对我们进步能起到一定作用的碎片信息，点滴之水亦可汇聚成河 ，显然这是不应该的。...我一直在寻寻觅觅， 期待着能有这样的一款应用来帮我更好的整理碎片信息。...就在前两天， 我找到了解决这个问题的答案， 这款应用名曰：「存在」 ， 专门针对整理碎片信息设计，交互操作体验一流， 能以最简洁的方式帮我们保存碎片信息， 并且在应用之中还有一整套体系帮助我们整理归纳碎片信息

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    计算MySQL表碎片的SQL整理

    这是学习笔记的第 2111 篇文章 在之前整理过一版MySQL的数据字典，整理了一圈，发现远比想象的复杂。 ?...当然整理的过程不光是知识梳理的过程，也是转化为实践场景的一个过程，通过这样一个体系，对于整个MySQL对象生命周期管理有了较为深入的认识，这里我来抛砖引玉，来作为深入学习MySQL数据字典的一个入口，这个问题就是...：如何较为准确的计算MySQL碎片情况？...我想碎片的情况在数据库中是很少有清晰的界定，不过它的的确确会带来副作用，通过修复碎片情况我们可以提高SQL的执行效率，同时能够释放大量的空间。...最近在思考中感悟到：我们所做的很多事情，难点主要都在于查找，比如我告诉你test库的表test_data存在大量碎片，需要修复一下，这个难度是完全可控的，我们可以很麻利的处理好，但是如果我告诉你需要收集下碎片情况

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    Oracle 表碎片检查及整理方案

    大家好，我是 JiekeXu,很高兴又和大家见面了,今天和大家一起来看看 Oracle 表碎片检查及整理方案 很多时候，对于某张表有大量的 delete 删除操作，但是发现空间并未释放，这是高水位未下降的原因...大量删除操作会导致表的碎片过多，从而影响性能，检查表的碎片率一般使用存储过程 SPACE_USAGE 程序。下面详细介绍一下 SPACE_USAGE 程序。...分区表碎片查看示例 --分区表碎片查看 set serveroutput on declare v_unformatted_blocks number; v_unformatted_bytes number...a.avg_row_len * a.num_rows / 1024 / 1024 / b.seg_bytes_mb,2)) * 100) > 50 order by b.seg_bytes_mb desc; 表碎片整理...通过碎片整理来收缩空间，调整高水位线，方法比较简单，首先需要启用行移动，然后 alter table …… shrink space 即可完成，期间不会阻塞 DML 操作，可能时间会很久，建议业务低峰期间操作

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    为什么早期的 Windows 需要整理碎片

    记得十几年前还在用早期 Windows 系统的时候，每用一段时间系统都会变得很卡顿，这时候需要打开系统提供的下面的磁盘碎片整理程序，当碎片整理完成后会感觉到系统变得稍微流畅了一些。...图 1 - Windows 磁盘碎片整理程序 在文件系统中，碎片整理（Defragmentation）是减少文件系统中碎片的过程[^2]，该过程会将磁盘上相同文件的的内容按照顺序重新排列并利用压缩算法去除文件之间的空隙...不知道今天的 Windows 是否还需要磁盘整理，但是无论是 Linux 还是 macOS 上都没有类似的工具[^1]，这不禁让作者想要研究一下背后的原因。...与机械硬盘相比，具有电子结构的固态硬盘能够更好地耐受碎片化的文件系统，而整理碎片反而会影响它的使用寿命。...为什么 Linux 的文件系统不需要整理碎片？ 本文转自 开源世界 原文链接：http://ym.baisou.ltd/post/533.html

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    小白学习MySQL - 表空间碎片整理方法

    碰巧看到姚老师这篇文章，《MySQL表空间碎片整理方法》，学习一下。 MySQL数据库中的表在进行了多次delete、update和insert后，表空间会出现碎片。...定期进行表空间整理，消除碎片可以提高访问表空间的性能。...检查表空间碎片 下面这个实验用于验证进行表空间整理后对性能的影响，首先检查这个有100万记录表的大小， mysql> analyze table sbtest1; +----------------+-...整理表空间与性能提升 进行表空间整理， mysql> alter table sbtest1 force; Query OK, 333333 rows affected (10.73 sec) Records...-+--------------+ 1 row in set (0.02 sec) 可以使用MySQL自带的工具mysqlcheck的-o选项进行表空间优化，这个工具适合于在脚本中进行批量处理，可以被Linux

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    redis4.0 内存碎片整理源码解析

    如果使用的 redis-4.0 版本以上，可以通过配置开启 redis 自动碎片整理功能，下面我们就来通过源码看看 redis 自动碎片整理是如何工作的。...自动碎片整理相关配置 开启自动内存碎片整理(总开关) activedefrag yes 当碎片达到 100mb 时，开启内存碎片整理，默认为 100mb active-defrag-ignore-bytes...100mb 当碎片超过 10% 时，开启内存碎片整理，默认为 10 active-defrag-threshold-lower 10 内存碎片超过 100%，则尽最大努力整理 active-defrag-threshold-upper...碎片整理主循环 — activeDefragCycle 自动碎片整理的代码全部集中在 defrag.c 文件中，而其中最为重要的，就是上面函数中调用的 activeDefragCycle。...结语 本文基于 redis4.0 版本源码详细介绍了 redis 内存碎片的产生以及碎片自动整理、手动整理的过程。

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    如何优化 Windows 的磁盘碎片整理？

    优化机械硬盘（HDD）对于机械硬盘，定期进行碎片整理可以提升读写速度。打开磁盘碎片整理工具dfrgui设置自动优化计划在磁盘优化窗口中，选择目标磁盘。点击“更改设置”，勾选“按计划运行（推荐）”。...手动执行碎片整理选择目标磁盘。点击“优化”按钮，系统会自动执行碎片整理。3. 优化固态硬盘（SSD）对于固态硬盘，传统的碎片整理并不适用，应使用TRIM功能来优化性能。...系统会对SSD执行垃圾回收操作，而不是传统意义上的碎片整理。4. 禁用不必要的磁盘优化某些设置可能会对磁盘性能产生负面影响，需要禁用。禁用磁盘索引右键点击目标磁盘，选择“属性”。...清理磁盘空间磁盘空间不足会影响碎片整理的效果，因此需要定期清理。使用磁盘清理工具cleanmgr在弹出的窗口中选择目标驱动器，勾选“临时文件”、“回收站”等选项。

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    技术分享 | MySQL 表空间碎片整理方法

    ---- MySQL 的表在进行了多次 delete 、update 和 insert 后，表空间会出现碎片。定期进行表空间整理，消除碎片可以提高访问表空间的性能。...检查表空间碎片 下面这个实验用于验证进行表空间整理后对性能的影响，首先检查这个有100万记录表的大小： mysql> analyze table sbtest1; +----------------+-...整理表空间与性能提升 进行表空间整理： mysql> alter table sbtest1 force; Query OK, 333333 rows affected (10.73 sec) Records...如果用 InnoDB 表，速度的提高没有这么明显，因为 InnoDB 的数据会缓存到 InnoDB 缓存中，MyISAM 表的数据 MySQL 不进行缓存，OS 可能会缓存，因此要得到准确的测试结果，在 Linux...----------+ 1 row in set (0.02 sec) 可以使用 MySQL 自带的工具 mysqlcheck 的-o选项进行表空间优化，这个工具适合于在脚本中进行批量处理，可以被 Linux

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    MongoDB 监控碎片整理的状态和进度

    碎片整理通过将较小的数据段合并为较大的数据段来减少数据段的数量，从而缩短 CRUD 操作时间。如果 CRUD 操作时间可以接受，则无需对集合进行碎片整理。...下表汇总了各种 MongoDB 版本的碎片整理信息。在移动、分割或合并数据段时，分片元数据会在配置服务器提交数据段操作后更新。未参与数据段操作的分片也会使用新的元数据更新。...对集合进行碎片整理可以减少数据段数量以及更新数据段元数据的时间。碎片整理使用以下阶段来减少集合中数据段的数量并提高性能：合并同一分片上可合并的数据段。将较小的数据段迁移到其他分片。...AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=', 0), keyId: Long('0') } }, operationTime: Timestamp({ t: 1728010226, i: 2 })}启动和停止碎片整理...stop-defragmenting-sharded-collection/#std-label-stop-defragmenting-sharded-collection通常，您应使用分片均衡窗口来指定balancer的运行时间，而不是手动启动和停止碎片整理

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    Linux 内核 VS 内存碎片 （下）

    从 Linux 内核 VS 内存碎片 （上） 我们可以看到根据迁移类型进行分组只是延缓了内存碎片，而并不是从根本解决，所以随着时间的推移，当内存碎片过多，无法满足连续物理内存需求时，将会引起性能问题。...内存规整 在内存规整引入之前，内核还使用过 lumpy reclaim 来进行反碎片化，但在我们当前最常用的 3.10 版本内核上已经不存在了，所以不做介绍，感兴趣的朋友请从文章开头整理的列表中自取，我们来看内存规整...当指数趋近 1000 时则表示内存分配将因外部碎片过多导致失败，所以不适合做内存回收而是做内存规整，在这里规整和回收的分界线由外部碎片阈值决定：/proc/sys/vm/extfrag_threshold...[up-28102669b75690ede39463d74ec56db05ac.png] 结语 本文简述了为什么外部内存碎片会引起性能问题，以及社区多年来在反碎片化方面做的努力，重点介绍了 3.10 版本内核反碎片的原理和定量...在描述内存规整的时候捎带提到了直接内存回收的原因是，直接内存回收不仅会出现在内存严重不足的情况，在真正的场景中也会内存碎片原因导致触发内存直接回收，二者在一段时间内可能是混合出现的。

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    Linux 内核 VS 内存碎片 （上）

    （外部）内存碎片是一个历史悠久的 Linux 内核编程问题，随着系统的运行，页面被分配给各种任务，随着时间的推移内存会逐步碎片化，最终正常运行时间较长的繁忙系统可能只有很少的物理页面是连续的。...由于 Linux 内核支持虚拟内存管理，物理内存碎片通常不是问题，因为在页表的帮助下，物理上分散的内存在虚拟地址空间仍然是连续的 （除非使用大页），但对于需要从内核线性映射区分配连续物理内存的需求来说就会变的非常困难...如果内核编程不再依赖线性地址空间的高阶物理内存分配，那么内存碎片问题就从根本上解决了，但对于 Linux kernel 这样庞大的工程来说，这样的修改显然是不可能的，所以从 Linux 2.x 版本至今...反碎片简史 在开始正题前，先为大家汇总了部分 Linux 内核开发史上为改善高阶内存分配而做出的所有努力。这里的每一篇文章都非常值得细细的读一读，期望这个表格能为对反碎片细节感兴趣的读者带来便利。...Linux 伙伴分配器 Linux 使用伙伴算法作为页分配器，其特点是简单高效。

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    YashanDB数据库索引碎片整理与维护技术

    因此，索引的维护与整理尤为重要。本文旨在深入探讨YashanDB数据库中的索引碎片化问题及其整理与维护技术，面向数据库管理员和开发人员，帮助他们更有效地管理数据库的索引，从而提升整体系统性能。1....索引碎片整理与维护技术3.1 自动维护机制YashanDB内置了自动碎片整理机制，系统会在数据库运行过程中监控索引的碎片情况。...当碎片情况达到预设阈值时，系统将自动启动重建或重新组织索引的任务，以维护索引性能的稳定。3.2 手动整理索引除了自动维护机制，YashanDB还支持手动对索引进行整理。...具体、可操作的技术建议定期检查索引的碎片率，并根据碎片率决定是否重建索引。利用YashanDB提供的自动维护功能，配置合理的阈值以启动自动整理。...结论索引碎片整理与维护是确保YashanDB数据库高性能运行的重要一环。本文分析了索引碎片化的成因及其影响，介绍了YashanDB内置的索引维护技术以及具体的手动操作建议。

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    SQL Server通过整理索引碎片和重建索引提高速度

    这时我们可以通过整理索引碎片和重建索引来解决，本文我们主要就介绍了这部分内容，希望能够对您有所帮助。 SQL Server数据库操作中，当数据库中的记录比较多的时候，我们可以通过索引来实现查询。...但是当索引碎片太多的时候，就会很严重地影响到查询的速度。这时候我们可以采取两种方法来解决：一种时整理索引碎片，另一种是重建索引。...索引是数据库引擎中针对表(有时候也针对视图)建立的特别数据结构，用来帮助查找和整理数据。索引的重要性体现在能够使数据库引擎快速返回查询 结果。...当对索引所在的基础数据表进行修改时(包括插入、删除和更新等操作)，会导致索引碎片的产生。当索引的逻辑排序和基础表或视图的物理排序不匹配时， 就会产生索引碎片。...而在我们对包含索引的表进行增删改时，也会造成索引碎片，久而久之，索引碎片程度越来越高，反而会降低我们对表的访问速度。因此作为数据库管理员，要定期维护索引，修复索引碎片。 怎样确定索引是否有碎片？

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