2026-04-28 · os
【操作系统百科】交换
swap 还值得开吗？本文讲 swap area 基础、swap cache、zram 压缩内存、zswap 前端压缩池、swappiness 的真实含义、容器里的 swap 策略，以及为什么现代 Android 全靠 zram 不靠磁盘。
物理内存有限；页缓存和匿名页不断增长。内核需要一套策略：谁先被回收、什么时候开始回收、回收多少。Linux 的回收子系统经历了 20 年演化，到今天 MGLRU 是新方向。
flowchart TD
ALLOC[页分配请求] --> WM{watermark 检查}
WM -->|> high| OK[直接分配]
WM -->|< low| WAKEUP[唤醒 kswapd]
WM -->|< min| DR[direct reclaim<br/>阻塞当前进程]
WAKEUP --> KSWAPD[kswapd 扫描]
DR --> SCAN[扫描 LRU / MGLRU]
KSWAPD --> SCAN
SCAN --> FILE{clean file page?}
FILE -->|yes| DROP[直接丢弃]
FILE -->|dirty| WB[writeback 后丢弃]
SCAN --> ANON{anon page?}
ANON -->|swappiness > 0| SWAP[swap out]
ANON -->|swappiness = 0| SKIP[跳过]
classDef ok fill:#3fb95022,stroke:#3fb950,color:#adbac7;
classDef warn fill:#f0883e22,stroke:#f0883e,color:#adbac7;
classDef crit fill:#f8514922,stroke:#f85149,color:#adbac7;
class OK ok
class WAKEUP,KSWAPD,WB warn
class DR crit每个 zone 有三个水位：
还有 boost watermark（5.0+）：sudden spike 时临时提高 low，让 kswapd 提前介入。
cat /proc/zoneinfo | grep -E 'min|low|high|managed'每个 zone（实际按 lruvec / memcg）维护：
页首次分配进 inactive。被访问（PTE A bit）后提升到 active。
shrink_node → shrink_lruvec →
shrink_list：
page_referenced）：有访问 →
回到 activevm.swappiness = 60（默认）控制扫描 anon vs file 的比例——不是”swap 概率”。
容器内：memory.swap.max +
memory.zswap.max 也影响。
引入多代（generation）：
gen 0 (最老) → gen 1 → gen 2 → gen 3 (最新)每代是一个 FIFO。页被访问时提升到最新代；回收时从最老代扫。
关键优化：
Google 在 Chromebook 和 Android 上实测：
启用：
cat /sys/kernel/mm/lru_gen/enabled # 0x0007 = 全开
echo 7 > /sys/kernel/mm/lru_gen/enabledkswapd0、kswapd1…）。low
watermark 触发，回收到 high__alloc_pages_slowpath 里回收。min watermark
触发direct reclaim 是延迟杀手——当前进程阻塞直到回收够页。
生产诊断：
sar -B 1
# pgscank/s = kswapd scan
# pgscand/s = direct reclaim scan → 越高越危险cgroup v2 memory.max 限制：memcg
内存超限时触发 memcg 级回收，不影响全局。
memory.current # 当前使用
memory.max # 硬限
memory.high # 软限：超过开始 throttle
memory.low # 保护：尽量不回收
memory.min # 绝对保护层级继承：子 cgroup 受父限制。
# 提高 watermark boost，让 kswapd 更早介入
sysctl vm.watermark_boost_factor=15000
sysctl vm.watermark_scale_factor=200 # 拉大 low-high 间距# DB 服务器（想保留文件缓存、少 swap）
sysctl vm.swappiness=10
# 桌面/Android（zram 有效）
sysctl vm.swappiness=100Pressure Stall Information（4.20+）检测回收压力：
cat /proc/pressure/memory
# some avg10=0.50 avg60=0.30 avg300=0.20 total=12345systemd-oomd 基于 PSI 触发 cgroup 级 OOM。
回收释放页后可能碎片化——高阶（order>0）分配仍失败。compaction 把散落的页搬到一起，腾出连续大块。
echo 1 > /proc/sys/vm/compact_memory # 手动触发
cat /proc/buddyinfo # 看各 order 空闲页数THP 分配失败 → 触发 compaction → 如果还失败 → fallback 4K。这个链条是 THP 抖动的根源。
vmstat 1
# si/so = swap in/out
# free = 空闲页数
cat /proc/vmstat | grep -E 'pgsteal|pgscan|pgrefill|pgactivate'
# pgsteal_kswapd pgsteal_direct
cat /proc/meminfo | grep -E 'Active|Inactive|Slab|SReclaimable'mm/vmscan.cDocumentation/admin-guide/mm/multigen_lru.rstvmstat、sar -B/proc/vmstat、/proc/meminfo、/proc/zoneinfocgroup v2 memory.statbpftrace + vmscan tracepoints把当前热点继续串成多页阅读，而不是停在单篇消费。
2026-04-28 · os
swap 还值得开吗？本文讲 swap area 基础、swap cache、zram 压缩内存、zswap 前端压缩池、swappiness 的真实含义、容器里的 swap 策略，以及为什么现代 Android 全靠 zram 不靠磁盘。
2026-05-03 · os
buddy 只管页粒度（4K+），内核大多数对象只有几十到几百字节。slab/SLUB 在 buddy 之上做对象级缓存。本文讲 slab 历史、SLUB 接手、SLOB 退场、kmem_cache、per-CPU cache、KASAN 集成。
2026-05-07 · os
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2026-05-18 · os
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