RAM, mémoire virtuelle du fichier d'échange et gestion de la mémoire dans Windows

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Sommaire

Résumé

Cet article contient des informations de base sur la mise en oeuvre de la mémoire virtuelle dans les versions 32 bits de Windows. Ces informations concernent Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista et Windows Server 2008. (Étant donné que Windows Server 2008 R2 est disponible uniquement dans une version 64 bits, ces informations ne s'applique pas à celle-ci.)

Plus d'informations

Dans les systèmes d'exploitation modernes tels que Windows, les applications et nombreux processus système font toujours référence à la mémoire en utilisant des adresses de mémoire virtuelle. Adresses de mémoire virtuelle sont automatiquement converties en adresses réelles (RAM) par le matériel. Uniquement les parties centrales du noyau du système d'exploitation contournent cette traduction d'adresses et utilisent directement les adresses de mémoire réelle.

Mémoire virtuelle est toujours utilisée, même lorsque la mémoire requise par tous les processus en cours d'exécution ne dépasse pas le volume de RAM installée sur le système.

Une version étendue de cet article est disponible sur le blog sur Windows de Bruce Sanderson. Pour consulter cet article, visitez le site de blog suivant :
Informations générales sur Windows par Bruce Sanderson : mémoire RAM, mémoire virtuelle, fichier d'échange, etc.

Processus et espaces d'adressage

Tous les processus (par exemple, les exécutables d'application) qui sont exécutés sous les versions 32 bits de Windows se voient affecter des adresses de mémoire virtuelle (un espace d'adressage virtuel), comprise entre 0 et 4 294 967 295 (2 * 32-1 = 4 Go), quelle que soit la quantité de RAM effectivement installée sur l'ordinateur.

Dans la configuration de Windows par défaut, 2 gigaoctets (Go) de cet espace d'adressage virtuel sont désignés pour l'usage privé de chaque processus et les 2 autres Go sont partagés entre tous les processus et le système d'exploitation. En général, les applications (par exemple, le bloc-notes, Word, Excel et Acrobat Reader) utilisent seulement une fraction de 2 Go d'espace d'adressage privé. Le système d'exploitation attribue des cadres de page de mémoire vive uniquement aux pages de mémoire virtuelle qui sont utilisées.

L'extension d'adresse physique (PAE) est la fonctionnalité de l'architecture Intel 32 bits qui étend l'adressage de mémoire physique (RAM) à 36 bits. Extension d'adresse physique ne modifie pas la taille de l'espace d'adressage virtuel (ce qui reste à 4 Go), mais uniquement le volume de RAM réel qui peut être traité par le processeur. Pour plus d'informations, cliquez sur le numéro ci-dessous pour afficher l'article correspondant dans la Base de connaissances Microsoft :
268363 Extensions d'adresses physiques (PAE) dans Windows 2000
La traduction entre l'adresse de mémoire virtuelle 32 bits qui est utilisée par le code qui s'exécute dans un processus et l'adresse de mémoire vive 36 bits est gérée automatiquement et en toute transparence par le matériel informatique en fonction des tableaux de traduction qui sont gérés par le système d'exploitation. N'importe quelle page de mémoire virtuelle (adresse 32 bits) peut être associée à n'importe quelle page de mémoire vive physique (adresse 36 bits).

La liste suivante décrit la quantité de RAM que prennent en charge les différentes versions de Windows (à compter de mai 2010) :
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Windows NT 4.04 GO
Windows 2000 Professionnel4 GO
Windows 2000 Server Standard4 GO
Windows 2000 Advanced Server8 GO
Windows 2000 Datacenter Server32 GO
Windows XP Professionnel4 GO
Windows Server 2003 Web Edition2 GO
Windows Server 2003 Standard Edition4 GO
Windows Server 2003 Enterprise Edition32 GO
Windows Server 2003 Datacenter Edition64 GO
Windows Vista4 GO
Windows Server 2008 Standard4 GO
Windows Server 2008 entreprise64 GO
Windows Server 2008 Datacenter64 GO
Windows 74 GO

Fichier d'échange

Mémoire vive est une ressource limitée, tandis que pour les utilisations les plus pratiques, la mémoire virtuelle est illimitée. Il peut y avoir de nombreux processus et chaque processus a ses propres 2 Go d'espace d'adressage virtuel. Lorsque la mémoire utilisée par tous les processus existants dépasse la mémoire vive disponible, le système d'exploitation déplace des pages (4 Ko pièces) d'un ou plusieurs espaces d'adressage virtuels pour disque dur de l'ordinateur. Cela permet de libérer ce bloc de mémoire vive pour d'autres utilisations. Dans les systèmes Windows, ces pages « sortantes » sont stockées dans un ou plusieurs fichiers (Pagefile.sys) dans la racine d'une partition. Il peut exister un tel fichier dans chaque partition de disque. L'emplacement et la taille du fichier d'échange est configuré dans les Propriétés système (cliquez surOptions avancées, cliquez sur performances, puis cliquez sur le paramètres bouton).

Les utilisateurs demandent fréquemment « quelle taille dois-je attribuer au fichier d'échange ? » Il n'existe pas une seule réponse à cette question, car cela dépend de la quantité de RAM installée et de la quantité de mémoire virtuelle nécessaire à la charge de travail. Si aucune autre information n'est disponible, la recommandation classique de 1,5 fois la mémoire RAM installée est un bon point de départ. Sur les systèmes de serveur, vous souhaitez généralement avoir suffisamment de mémoire vive afin qu'il n'y ait jamais dee pénurie et afin que le fichier d'échange ne soit pratiquement pas utilisé. Sur ces systèmes, il serait inutile de conserver un fichier d'échange très volumineux. D'autre part, si l'espace disque est suffisant, maintenance d'un fichier d'échange volumineux (par exemple, 1,5 fois la mémoire RAM installée) ne pose aucun problème et cela permet aussi d'éviter d'avoir à vous inquiéter de sa taille.

Performances, limites architecturales et RAM

Sur n'importe quel ordinateur, à mesure que la charge augmente (le nombre d'utilisateurs, le volume de travail), les performances diminuent, mais d'une manière non linéaire. Toute augmentation de la charge ou de la demande, au-delà d'un certain point, entraîne une diminution considérable des performances. Cela signifie que certaines ressources manquent cruellement et sont devenues un goulot d'étranglement.

À un moment donné, la ressource en pénurie ne peut pas être augmentée. Cela signifie qu'une limite architecturale a été atteint. Certaines limites architecturales dans Windows sont fréquemment rapportées :
  • 2 Go d'espace d'adresse virtuelle partagée pour le système (noyau)
  • 2 Go d'espace d'adressage virtuel par processus (mode utilisateur)
  • 660 Mo du système de stockage PTE (Windows Server 2003 et versions antérieures)
  • 470 Mo de stockage de mémoire paginée (Windows Server 2003 et versions antérieures)
  • 256 Mo de stockage en pool non paginé (Windows Server 2003 et versions antérieures)
Cela s'applique spécifiquement à Windows Server 2003, mais cela peut s'appliquent également à Windows XP et Windows 2000. Toutefois, Windows Vista, Windows Server 2008 et Windows 7 ne partagent pas tous ces limites architecturales. Les limites de l'utilisateur et de la mémoire du noyau (numéros 1 et 2) sont les mêmes, mais les ressources du noyau PTE des différents pools de mémoires sont dynamiques. Cette nouvelle fonctionnalité permet une mémoire paginée et non paginée. Cela permet également aux PTE et aux pool de sessions de dépasser les limites qui ont été présentées plus haut, jusqu'au moment où le noyau entier est épuisé.

Instructions fréquemment trouvées et entre guillemets comme suit :
Avec un serveur Terminal Server, les 2 Go d'espace d'adressage partagé seront totalement utilisés avant que les 4 Go de RAM le soient."
Ceci est vrai dans certains cas. Toutefois, vous devez surveiller votre système pour savoir si elles s'appliquent à votre système particulier ou non. Dans certains cas, ces instructions sont des conclusions à partir des environnements spécifiques de Windows NT 4.0 ou Windows 2000 et ne s'appliquent pas nécessairement à Windows Server 2003. Des modifications importantes ont été apportées à Windows Server 2003 pour réduire la probabilité que ces limites architecturales soient en fait atteintes dans la pratique. Par exemple, certains processus qui se trouvaient dans le noyau ont été déplacés vers les processus non noyau pour réduire la mémoire utilisée dans l'espace d'adressage virtuel partagé.

Surveillance de l'utilisation de mémoire RAM et la mémoire virtuelle

L'Analyseur de performances est l'outil de principe pour la surveillance des performances du système et pour l'identification de goulot d'étranglement. Pour démarrer l'Analyseur de performances, cliquez surDémarrer, cliquez sur Panneau de configuration, cliquez sur Outils d'administrationet double-cliquez sur Analyseur de performances. Voici un résumé de certains compteurs importants et qu'ils vous dire :
  • Mémoire, octets validés: ce compteur est une mesure de la demande pour la mémoire virtuelle.

    Cette option indique le nombre d'octets qui ont été attribués par les processus et à laquelle le système d'exploitation a commis un cadre de page de mémoire RAM ou un emplacement de la page dans le fichier d'échange (ou les deux). En tant que octets dédiés devient supérieure à la mémoire vive disponible, pagination augmente et augmente également la taille du fichier d'échange qui est utilisée. À un moment donné, une activité de pagination commence à affecter considérablement les performances.
  • Processus, jeu de travail, les _Total: ce compteur est une mesure de la mémoire virtuelle en cours d'utilisation "active".

    Ce compteur indique la mémoire vive est nécessaire afin que la mémoire virtuelle en cours d'utilisation pour tous les processus est dans la mémoire vive. Cette valeur est toujours un multiple de 4 096, parviendra pas la taille de la page qui est utilisée dans Windows. Alors que la demande de mémoire virtuelle augmente au-delà de la mémoire vive disponible, le système d'exploitation ajuste la quantité de mémoire virtuelle d'un processus dans son jeu de travail pour optimiser l'utilisation de mémoire vive disponible et la réduction de la pagination.
  • Fichier d'échange, % de fichier d'échange en cours d'utilisation: ce compteur est une mesure de la proportion du fichier d'échange réellement utilisée.
    Utilisez ce compteur pour déterminer si le fichier d'échange est une taille appropriée. Si ce compteur atteint 100, le fichier d'échange est plein, et éléments cessera de fonctionner. En fonction de la volatilité de votre charge de travail, vous souhaiterez probablement que le fichier d'échange soit suffisamment volumineux afin qu'il ne soit généralement pas utilisé à plus de 50-75 pour cent. Ifmuch de fichier d'échange est utilisé, à plus d'un sur des disques physiques, peut améliorer les performances.
  • Mémoire, Pages/s : ce compteur est une des mesures les plus mal comprises.

    Une valeur élevée de ce compteur n'implique pas nécessairement que votre goulot d'étranglement de performances découle d'un manque de mémoire vive. Le système d'exploitation utilise le système de pagination à d'autres fins que le remplacement des pages en raison du sur-dimensionnement de la mémoire.
  • Mémoire, la sortie de Pages/s: ce compteur affiche le nombre de pages de mémoire virtuelle écrites dans le fichier d'échange pour libérer des cadres de page de mémoire vive à d'autres fins à chaque seconde.

    Il s'agit du contrer efficacement pour analyser si vous suspectez que la pagination est votre goulot d'étranglement de performances. Même si les Octets validésest supérieure à la mémoire RAM installée, si les Pages en sortie/s est faible ou égale à zéro la plupart du temps, il n'existe aucun problème de performances de manière significative à partir de la mémoire vive est insuffisante.
  • Mémoire, octets du Cache,
    Mémoire, octets de réserve non paginée,
    Mémoire, octets de réserve paginée
    Mémoire, octets Total dans le Code système,
    Mémoire, Total des octets dans le pilote système :
    La somme de ces compteurs est une mesure de la proportion des 2 Go de la partie partagée de l'espace d'adressage virtuel de 4 Go qui est réellement utilisée. Utilisez-les pour déterminer si votre système a atteint une des limites architecturales présentées précédemment.
  • Mémoire, des méga-octets disponibles: ce compteur mesure la quantité de RAM disponible pour répondre aux exigences de mémoire virtuelle (deux nouvelles allocations ou pour la restauration d'une page du fichier d'échange).

    Lorsque la RAM est en pénurie (par exemple, les octets validés sont supérieurs à la mémoire RAM installée), le système d'exploitation va tenter de conserver une certaine fraction de mémoire vive disponible pour une utilisation immédiate en copiant les pages de mémoire virtuelle qui ne sont pas en cours d'utilisation dans le fichier d'échange. Par conséquent, ce compteur n'atteint pas zéro et n'est pas nécessairement une bonne indication de l'éventuelle pénurie de votre système en mémoire vive.
Pour plus d'informations sur ces sujets, visitez les sites de blog et les sites Web Microsoft suivants :

Propriétés

Numéro d'article: 2160852 - Dernière mise à jour: samedi 23 novembre 2013 - Version: 12.0
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  • Microsoft Windows 2000 Advanced Server
  • Microsoft Windows 2000 Professionnel
  • Microsoft Windows 2000 Server
  • Microsoft Windows XP Édition familiale
  • 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)
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