RAM, memoria virtual, archivo de paginación y administración de memoria en Windows

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Resumen

Este artículo contiene información básica acerca de la implementación de la memoria virtual en versiones de 32 bits de Windows. Esta información se refiere a Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista y Windows Server 2008. (Como Windows Server 2008 R2 está disponible sólo en la versión de 64 bits, esta información no se aplica a él.)

Más información

En los sistemas operativos modernos como Windows, las aplicaciones y muchos procesos de sistema siempre referencian a la memoria utilizando direcciones de memoria virtual. Direcciones de memoria virtual se convierten automáticamente a direcciones reales (RAM) por el hardware. Sólo piezas de núcleo del sistema operativo base omiten esta traducción de dirección y utilizan direcciones de memoria real directamente.

La memoria virtual siempre es usada, incluso cuando la memoria requerida por todos los procesos en ejecución no exceda el volumen de memoria RAM instalada en el sistema.

Existe una versión ampliada de este artículo está disponible en el blog de Bruce Sanderson Windows. Para ver este artículo, visite el siguiente sitio de blog:
Información general de Windows de Bruce Sanderson: RAM, memoria virtual, archivo de paginación y todo eso

Los procesos y los espacios de direcciones

Todos los procesos (por ejemplo, archivos ejecutables de aplicación) que se ejecutan en versiones de 32 bits de Windows se asignan direcciones de memoria virtual (un espacio de direcciones virtuales), que van de 0 a 4.294.967.295 (2 * 32-1 = 4 GB), independientemente de la cantidad de RAM está instalada en el equipo.

En la configuración de Windows predeterminada, 2 gigabytes (GB) de este espacio de direcciones virtuales se designan para el uso privado de cada proceso y los otros 2 GB se comparte entre todos los procesos y el sistema operativo. Normalmente, las aplicaciones (por ejemplo, el Bloc de notas, Word, Excel y Acrobat Reader) utilizan sólo una fracción de los 2 GB de espacio de direcciones privadas. El sistema operativo asigna marcos de página de la memoria RAM sólo en aquellas páginas de memoria virtual que se están utilizando.

Extensión de direcciones físicas (PAE) es la característica de la arquitectura Intel de 32 bits que se expande a la dirección de memoria física (RAM) a 36 bits. PAE no cambia el tamaño del espacio de direcciones virtuales (que permanece en 4 GB), pero sólo el volumen de RAM real que puede incluirse en el procesador. Para obtener más información, haga clic en el siguiente número de artículo para verlo en Microsoft Knowledge Base:
268363 Intel Physical Addressing Extensions (PAE) en Windows 2000
La traducción entre la dirección de memoria virtual de 32 bits que se utiliza en el código que se ejecuta en un proceso y la dirección de la memoria RAM de 36 bits se controla automáticamente y de forma transparente por el hardware del equipo según las tablas de traducción que son mantenidos por el sistema operativo. Cualquier página de memoria virtual (dirección de 32 bits) se puede asociar con cualquier página de RAM física (dirección de 36 bits).

La lista siguiente describe la cantidad de RAM admiten las diversas ediciones y versiones de Windows (a partir de mayo de 2010):
Contraer esta tablaAmpliar esta tabla
Windows NT 4.04 GB
Windows 2000 Professional4 GB
Windows 2000 Standard Server4 GB
Windows 2000 Advanced Server8 GB
Windows 2000 Datacenter Server32 GB
Windows XP Professional4 GB
Windows Server 2003 Web Edition2 GB
Windows Server 2003 Standard Edition4 GB
Windows Server 2003 Enterprise Edition32 GB
Windows Server 2003 Datacenter Edition64GB
Windows Vista4 GB
Windows Server 2008 Standard4 GB
Windows Server 2008 Enterprise64 GB
Windows Server 2008 Datacenter64 GB
Windows 74 GB

Archivo de paginación

RAM es un recurso limitado, mientras que para fines más prácticos, la memoria virtual es ilimitada. Puede haber muchos procesos y cada proceso tiene su propia 2 GB de espacio de direcciones virtual privada. Cuando la memoria usada por todos los procesos existentes excede la memoria RAM disponible, el sistema operativo mueve las páginas (piezas de 4 KB) de uno o más espacios de direcciones virtuales para el disco duro del equipo. Esto libera ese marco RAM para otros usos. En sistemas Windows, estas páginas "paginadas hacia fuera" se almacenan en uno o varios archivos (Pagefile.sys) en la raíz de una partición. Puede haber un archivo de este tipo en cada partición del disco. Se configura la ubicación y el tamaño del archivo de página de Propiedades del sistema (haga clic enOpciones avanzadas, haga clic en rendimientoy, a continuación, haga clic en el configuración de botón).

Los usuarios suelen formular preguntas "¿Cuán grande debo hacer el archivo de paginación?" No hay ninguna respuesta a esta pregunta porque depende de la cantidad de RAM instalada y en la cantidad de memoria virtual requiere esa carga de trabajo. Si no hay ninguna otra información, la recomendación típica de 1,5 veces la RAM instalada es un buen punto de partida. En los sistemas de servidor, normalmente desea tener suficiente RAM para que nunca hay escasez y para que el archivo de paginación no se utiliza básicamente. En estos sistemas, no puede servir ninguna finalidad útil para mantener un archivo de paginación grande. Por otra parte, si el espacio en disco es abundante, mantener un gran archivo de paginación (por ejemplo, 1,5 veces la RAM instalada) no causa un problema y esto también elimina la necesidad que preocuparse sobre lo grande que sea.

Rendimiento, límites de arquitectura y RAM

En cualquier sistema informático, a medida que la carga aumenta (el número de usuarios, el volumen de trabajo), rendimiento disminuye, pero de una manera no lineal. Cualquier aumento en la carga o la demanda, más allá de un cierto punto, causa una disminución significativa del rendimiento. Esto significa que ciertos recursos se proveen de manera críticamente baja y esto lo convierte en un cuello de botella

En algún momento, no se puede aumentar los recursos que son escasos. Esto significa que se ha alcanzado un límite de arquitectura . Algunos límites de arquitectura frecuentes en Windows son las siguientes:
  • 2 GB de espacio de direcciones virtual compartido para el sistema (kernel)
  • 2 GB de espacio de dirección virtual privada por proceso (modo usuario)
  • 660 MB del sistema de almacenamiento de información PTE (Windows Server 2003 y versiones anterior)
  • 470 MB de almacenamiento de paginado (Windows Server 2003 y versiones anterior)
  • 256 MB de almacenamiento de información de grupo no paginado (Windows Server 2003 y versiones anterior)
Esto se aplica específicamente a Windows Server 2003, pero esto también se aplica a Windows XP y Windows 2000. Sin embargo, Windows Vista, Windows Server 2008 y Windows 7 no todos comparten estos límites de arquitectura. Los límites de la memoria del núcleo (números 1 y 2 a continuación) y el usuario son los mismos, pero los recursos del núcleo como PTE y varios grupos de memoria son dinámicos. Esta nueva funcionalidad permite memoria paginada y no paginada. Esto también permite PTE y grupo de crecer más allá de los límites descritos anteriormente, hasta el punto donde se ha agotado el núcleo de todo la sesión.

Entre comillas y con frecuencia encontradas instrucciones como las siguientes:
Con un servidor de Terminal Server, los 2 GB de espacio de direcciones compartido completamente utilizará antes de 4 GB de RAM."
Esto puede ser cierto en algunos casos. Sin embargo, debe supervisar el sistema para saber si se aplican a su sistema o no. En algunos casos, estas declaraciones son las conclusiones de los entornos específicos de Windows NT 4.0 o Windows 2000 y no necesariamente se aplican a Windows Server 2003. Los cambios significativos realizados a Windows Server 2003 para reducir la probabilidad de que estos límites de arquitectura de hecho se alcanzará en la práctica. Por ejemplo, algunos procesos que estaban en el núcleo se movieron a procesos de núcleo no reducir la memoria utilizada en el espacio de direcciones virtual compartida.

Supervisar el uso de memoria RAM y la memoria virtual

Monitor de rendimiento es la herramienta de principio para supervisar el rendimiento del sistema e identificar la ubicación del cuello de botella. Para iniciar el Monitor de rendimiento, haga clic enInicio, haga clic en Panel de Control, haga clic en Herramientas administrativasy, a continuación, haga doble clic en Monitor de rendimiento. Éste es un resumen de algunos contadores importantes y lo que dicen:
  • Memoria, Bytes confirmados: este contador es una medida de la demanda de memoria virtual.

    Muestra el número de bytes asignado por procesos y a la que el sistema operativo se ha comprometido un marco de página de memoria RAM o una ranura de página en el archivo de paginación (o quizás ambas). Como de Bytes asignados crece mayor que la memoria RAM disponible, aumentará la paginación y también aumentará el tamaño del archivo de paginación que se está utilizando. En algún momento, la actividad de paginación se empieza a afectar significativamente al rendimiento.
  • Proceso, conjunto de trabajo, _Total: este contador es una medida de la memoria virtual en uso "activo".

    Este contador muestra la cantidad de RAM es necesario para que la memoria virtual que se está usando para todos los procesos que se encuentra en RAM. Este valor siempre es un múltiplo de 4.096, que se encuentra el tamaño de página que se utiliza en Windows. Como la demanda de memoria virtual aumenta más allá de la memoria RAM disponible, el sistema operativo ajusta la cantidad de memoria virtual de un proceso está en su espacio de trabajo para optimizar el uso de la memoria RAM disponible y minimizar la paginación.
  • Archivo de paginación, archivo de paginación % uso: este contador es una medida de la cantidad del archivo de paginación se estén utilizando realmente.
    Utilice este contador para determinar si el archivo de paginación es un tamaño adecuado. Si este contador llega a 100, el archivo de paginación está lleno y lo dejará de funcionar. Dependiendo de la volatilidad de la carga de trabajo, probablemente desea que el archivo de paginación grandes suficiente por lo que es por lo general no más de un 50-075 porcentaje utilizado. Ifmuch del archivo de paginación se utiliza, tener más de uno en discos físicos diferentes, puede mejorar el rendimiento.
  • Memoria, páginas/seg: este contador es una de las peor comprendidas medidas.

    Un valor alto para este contador no implica necesariamente que el cuello de botella de rendimiento se deriva de una escasez de memoria RAM. El sistema operativo utiliza el sistema de paginación para fines distintos de intercambio de páginas por compromiso excesiva de memoria.
  • Memoria, salida de páginas/seg: este contador muestra cuántas páginas de memoria virtual se escribieron en el archivo de paginación para liberar marcos de página de memoria RAM para otros fines cada segundo.

    Es el mejor contador para supervisar si sospecha que la paginación es el cuello de botella de rendimiento. Aunque Bytes confirmadoses mayor que la memoria RAM instalada, si la salida de páginas por segundo es baja o cero la mayoría de los casos, no hay ningún problema de considerable en el rendimiento de la memoria RAM es insuficiente.
  • Memoria, Bytes de caché
    Memoria bytes de memoria no paginada
    Memoria Bytes de memoria paginable
    Memoria de sistema Bytes de código,
    Total Bytes de controladores del sistema de memoria:
    La suma de estos contadores es una medida de la cantidad de los 2 GB de la parte compartida del espacio de direcciones virtuales de 4 GB en realidad se utiliza. Utilice esto para determinar si el sistema está llegando a uno de los límites de arquitectura discutidos descritos anteriormente.
  • Memoria, MBytes disponibles: este contador mide la cantidad de RAM disponible satisfacer las peticiones de memoria virtual (o nuevas asignaciones, o para restaurar una página del archivo de paginación).

    Cuando RAM escasea (por ejemplo, Bytes comprometidos es mayor que la memoria RAM instalada), el sistema operativo intenta mantener cierta fracción de RAM instalada disponible para su uso inmediato copiando páginas de memoria virtual que no están en uso en el archivo de paginación. Por lo tanto, este contador no se llegue a cero y no es necesariamente una buena indicación de si el sistema es menos RAM.
Para obtener más información acerca de estos temas, visite los siguientes sitios de blogs y sitios Web de Microsoft:

Propiedades

Id. de artículo: 2160852 - Última revisión: lunes, 28 de julio de 2014 - Versión: 22.0
La información de este artículo se refiere a:
  • Microsoft Windows 2000 Advanced Server
  • Microsoft Windows 2000 Professional Edition
  • Microsoft Windows 2000 Server
  • Microsoft Windows XP Home Edition
  • Microsoft Windows XP Professional
  • Microsoft Windows Server 2003 R2 Datacenter Edition (32-Bit x86)
  • Microsoft Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition (32-Bit x86)
  • Microsoft Windows Server 2003 R2 Standard Edition (32-bit x86)
  • Microsoft Windows Server 2003, Web Edition
  • Microsoft Windows Server 2003, Datacenter Edition (32-bit x86)
  • Microsoft Windows Server 2003, Enterprise Edition (32-bit x86)
  • Microsoft Windows Server 2003, Standard Edition (32-bit x86)
  • Windows Vista Business
  • Windows Vista Enterprise
  • Windows Vista Home Basic
  • Windows Vista Home Premium
  • Windows 7 Enterprise
  • Windows 7 Home Basic
  • Windows 7 Home Premium
  • Windows 7 Professional
  • Windows 7 Ultimate
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Haga clic aquí para ver el artículo original (en inglés): 2160852

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