但凡用過Windows的人，大多聽說過“虛擬內(nèi)存”這四個字。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)存價格逐步白菜化，我們的電腦再也不像當(dāng)年那樣算計著過日子，4GB、8GB已然成為市場主流，甚至16GB也開始 步入家庭市場。下面，大地解說大內(nèi)存時代虛擬內(nèi)存的用途。

　　那么一個問題便來了，如果說當(dāng)年的虛擬內(nèi)存主要為了緩解物理內(nèi)存不足這個壓力，那么在如今內(nèi)存早已“取之不竭”的時代，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“老邁”的虛擬內(nèi)存說起!

　　圖1 大內(nèi)存時代，我們還需要虛擬內(nèi)存么?

　　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，因為除了傳統(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，個別軟件(如Photoshop、3Dmark等)在運(yùn)行時也會需要虛擬內(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”，因為從微軟的官方文檔來看，“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)存不夠時就需要頻繁換頁，將暫時不用的程序移出內(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，分頁文件就會自動充當(dāng)內(nèi)存實現(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。

　　圖2 “虛擬內(nèi)存”嚴(yán)格來說應(yīng)該叫“分頁文件”

　　那么當(dāng)物理內(nèi)存基本滿足要求時，上述情況又會變成什么景象呢?舉個例子吧，比如有一個圖書館，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?然后你可以在門口放置一個小書架，容量50本，這個相當(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。此時如果再找書，依然會遇到之前那個問題，究竟是從50本里找快還是直接去10000本里找快。因此從這一點上看，物理內(nèi)存大小 其實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)計了一個小實驗加以說明。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：測試項選擇的是默認(rèn)的“PCMARK suite”。

　　圖3 PCMARK7專業(yè)版

　　圖4 關(guān)閉分頁文件前后成績對比

　　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游戲等若干個子項，可以說是用戶日常工作的一個縮影。

　　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)存充足時分頁文件工作嗎

　　雖然實測結(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疑慮——分頁文件到底和物理內(nèi)存是個啥關(guān)系?頻繁的硬盤讀寫難道真不會拖累系統(tǒng)運(yùn)行么?

　　圖5 AIDA64檢測圖

　　要回答這個問題其實也很簡單，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) 一款程序啟動時，它究竟會首先使用物理內(nèi)存?還是按照整個虛擬內(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。說實話AIDA64的這種劃分比較令人費(fèi)解，因為將一個現(xiàn)實數(shù)值(物理內(nèi)存)與一個虛擬數(shù)值(交換區(qū))合并原本就沒有什么實際意義。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(軟件支持實時更新，可以很直觀地看到各個數(shù)值的變化)，然后隨意啟動幾款程序，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，物 理內(nèi)存和交換區(qū)數(shù)值都在持續(xù)變化，唯獨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，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)定一個具體的數(shù)值呢?

　　有關(guān)這個問題，筆者曾經(jīng)和一位微軟工程師聊過，雙方的焦點在于，分頁文件是一項很古老的設(shè)置，最初是將其設(shè)定為一個可變量，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)計背景是在數(shù)十年前，那時的內(nèi)存普遍只有幾十兆(服務(wù)器也不過如此)。但時至今日，當(dāng)物理內(nèi)存已經(jīng)跨入GB時代，甚至個別用戶已經(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。

　　圖6 系統(tǒng)托管真的合理么?

　　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)實版中來， 小書架容量的暴增其實就相當(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(實測為4GB)”、 “512MB”、“2GB”、“4GB”幾檔，當(dāng)然也沒忘增加了一個大容量“12GB”。

　　圖7 不同分頁文件大小對于系統(tǒng)性能的影響

　　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，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 人�？紤]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“Paging File Usage”來統(tǒng)計自己電腦中分頁文件的實際利用率，借此精確計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，這里就不單獨介 紹了。

　　寫在最后

　　事實上就像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(實際上現(xiàn)在這個用途已經(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 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)。

　　此外個別第三方軟件(如 Photoshop、3Dmax等)也是虛擬內(nèi)存的忠實擁護(hù)者，強(qiáng)行關(guān)閉很可能導(dǎo)致運(yùn)行出錯或崩潰。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 條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�？傊�在這個問題上，并沒有什么一定之規(guī)，更多的是需要使用者靈活處理。

　　圖8 這個提示真的不是忽悠你的

　　附：幾個小問題的解答：

　　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，操作系統(tǒng)允許同時建立多個分頁文件，而且Windows會很智能地從中挑選出性能最高的進(jìn)行讀取。但要注意的是這個設(shè)計只針對于多塊硬 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，這個問題我們需要從另一個角度考慮。正如大家已知的，分頁文件的一個重要特性是作為內(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)你偶然遇到一個極耗內(nèi)存程序時，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。