我正在读Linux 编程接口。
49.9MAP_NORESERVE 和交换空间过度使用
某些应用程序创建大型（通常是私有匿名）映射，但仅使用映射区域的一小部分。例如，某些类型的科学应用程序分配一个非常大的数组，但仅对数组中几个相距较远的元素进行操作（所谓的稀疏数组）。
如果内核总是为整个此类映射分配（或保留）足够的交换空间，则可能会浪费大量交换空间。相反，内核可以仅在实际需要时（即，当应用程序访问页面时）为映射的页面保留交换空间。这种方法称为惰性交换预留，并且具有应用程序使用的总虚拟内存可以超过 RAM 加上交换空间的总大小的优点。
换句话说，惰性交换预留允许过度使用交换空间。只要所有进程不尝试访问其映射的整个范围，这种方法就可以正常工作。 ...
据我所知，交换空间是磁盘中的一块空间，保留用于内存交换。当内存中的这些页面处于非活动状态时，它们会被交换到交换空间在磁盘中。它就像内存/RAM 的二级缓存。
那这到底是什么惰性交换预留机制？
让我用一个例子来证明我的困惑。
一些应用程序创建大型（通常是私有匿名）映射......
好吧，然后假设我有malloc一个大数组16384(4096*4)字节（创建大（通常是私有匿名）映射），并且仅对数组中几个广泛分离的元素进行操作。
然后一些不活动的页面被交换到交换空间，对吗？假设0-4095(4096B),8192-12287(4096B)位于内存中，所有其他非活动页面 ,4096-8191(4096B)被12288-16383(4096B)交换到交换空间中。
那么这句话是什么意思呢：
相反，内核可以仅在实际需要时（即，当应用程序访问页面时）为映射的页面保留交换空间。
这些非活动页面（4096-8191(4096B)和12288-16383(4096B)）如果不停留在交换空间？文本似乎表明有一个用于交换空间的第三级缓存。
memory -> swap space (disk) -> ????
答案1
Swap 并不是真正的内存二级缓存；它是内存的几个后备存储之一。当内核需要分配一页物理内存，但没有足够的可用内存时，需要逐出另一页；只有当被逐出页面的内容是可丢弃的或者可以从其他地方恢复时，它才能做到这一点。其他地方是后备存储：它可以是磁盘上的文件（例如对于可执行文件或映射文件），或交换的某些区域。
交换预订当内存核算跟踪过度使用时，就会发挥作用（参见表 49-4）LPI）。当不允许过度使用时，内核需要在分配时确定是否可以进行分配。对于私有可写映射和共享匿名映射，这意味着它必须有足够的地址空间，以及足够的交换空间（这样内核才能保证映射内存的内容可以写入那里，从而保证写入映射内存永远不会导致SIGSEGV）。
过度使用需要延迟交换预留：这意味着内核可以分配交换支持的内存映射，而无需预留相应的交换空间。正如中提到的LPI，这允许程序分配比实际可用的内存多得多的内存，并且应该使用 来请求MAP_NORESERVE。然后，保留仅在写入页面时发生，这意味着写入可能会失败，SIGSEGV并导致 OOM 杀手介入。
对于比 16KiB 示例大得多的分配，这变得很重要。想象一下，您想要一个稀疏的 64GiB、262,144×262,144 数组，以使您的程序更易于编写：在严格保留的情况下，您需要拥有所有可用内存；如果没有严格的保留，您不会，并且只有您写入的页面才会真正被分配。
请注意，这都是 Linux 特定的，并且与所选系统过度使用策略 ( /proc/sys/vm/overcommit_memory) 紧密相关：在模式 1（始终过度使用）和 2（从不过度使用）中，MAP_NORESERVE不会改变任何内容，它仅在模式 0 中有效。
答案2
交换空间是磁盘中的一块空间
一块什么样的空间？虚拟内存。
内核很容易为每个进程提供所需的虚拟内存。这就是懒惰、过度投入的部分。的例子是稀疏科学数组想要表明懒惰往往是个好主意。整个数组不会立即使用，因此其他程序可以同时运行。
它就像内存/RAM 的二级缓存。
但大多数时候并不比“那个”磁盘快（没有专用的交换设备）
恰恰相反，尤其是在过度承诺的情况下：
交换将（物理）RAM 转变为存储设备的缓存。
（即RAM不是进程所拥有和保存的东西，但它是每个进程的活动页面（包括映射文件）的工作区域）。
这里涉及的是交换空间的过度使用，而不仅仅是 RAM。不管有没有交换，过量使用后都可能导致 OOM 的情况。