“保留内存”和“已提交内存”有什么区别？

Question

我知道在提交之前必须预留内存。当内存被预留时，其他进程无法使用它。但预留内存不会计入可用RAM中。但是它不应该计入吗？因为如果没有其他人可以使用它，那么“可用”有什么好处呢？

还是说有更大的区别？

- glutz78

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你能提供一下你在哪里找到“保留”这个定义的参考文献吗？ - Greg Hewgill

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa366887%28VS.85%29.aspx - glutz78

请查看马克·拉辛诺维奇在PDC 10上的演讲，名为“PDC10：揭秘Windows内存管理之谜：第一部分”。他详细地介绍了这个主题。链接为http://player.microsoftpdc.com。 - NigelTufnel

Mark Russinovich的演示可在https://www.youtube.com/watch?v=AjTl53I_qzY找到。 - fractor

@fractor 非常感谢。 - golosovsky

Answer 1

在Win32环境下，“reserved”表示在“请求它的进程”中分配地址空间。例如，可以用于为不完全需要的大型缓存保留空间，但当需要时，这些空间需要是连续的。

预留内存完全不与其他进程交互，因为每个进程都有自己私有的地址空间。因此，“当它被预留时，没有其他进程可以使用它”这一说法是无意义的，因为进程通常不能在另一个进程的地址空间中分配内存。

当请求将预留的页面提交（为其分配后备存储）时，由于缺乏物理内存（或页面文件），该操作可能会失败。

- Greg Hewgill

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为它们分配了后备存储区：您的意思是仅存储在缓存中的数据称为保留，当它被写入RAM或页面文件时，则称为提交？ - idbrii

不，"cache"和"reserved"是不相关的概念。保留内存有点像房地产开发商声明未来将建造房屋的土地，目前那里还没有任何东西，但其他人也不能在那里建造房屋。而提交则是真正建造房屋并设置基础设施如电力和下水道。另一方面，缓存是优化让中央处理器（CPU）运行更快的方法，所有数据仍然存储在RAM中。 - Greg Hewgill

将数据写入内存页面是否会导致该页面被提交？（那么“保留”和“提交”的区别在于，“保留”已经被分配，而“提交”已经被使用。） - idbrii

在Windows系统中，分配内存和写入内存是两个独立的步骤（写入未分配的页面通常会导致页面错误）。要了解更多信息，请参考VirtualAlloc函数。 - Greg Hewgill

@idbrii 不是的。保留和提交与物理内存（即RAM）的分配无关，只涉及虚拟内存。对已提交页面的第一次内存访问会导致为其分配一个RAM页面并与之关联。这就是为什么提交可以比实际使用的物理内存要大得多 - 许多应用程序提交的内存远远超过它们实际使用的量。 - Jamie Hanrahan

Answer 2

我认为Reserved可以视为预定地址空间，以便其他人无法分配它（但是我不能在该地址处使用内存，因为它尚未可用）。而Committed则将该地址空间映射到物理内存，以便可以使用它。

为什么我要预留呢? 为什么不直接获取提交的内存？我有几个原因：

1. 某些应用程序需要特定的地址范围，例如从0x400000到0x600000，但不需要用于存储任何东西。它用于捕获内存访问。例如，如果某个代码访问此类区域，则会被捕获。（某种原因很有用）

2. 某些线程需要存储逐渐扩展的数据。并且数据需要在一个连续的内存块中。最好不要一次提交大量物理内存，因为这是不必要的，也会浪费资源。该内存首先可以被其他线程利用。只有在需要时才提交物理内存。

- kaosad

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对于2，除非数据被访问，否则工作集中实际上不会分配任何空间（这也包括页面表结构，如PTE），但是分页文件将增长以确保在需要时可以使用内存。这确实是一种相当低效的磁盘空间利用方式。 - Mihai Albert

Answer 3

进程虚拟内存（地址空间）和实际RAM是不同的。你可能有512MB物理内存，但仍然可以访问4GB虚拟地址空间（2GB用户空间）。 进程中的每个地址在任何时候都可以被认为是自由、保留或已提交。

一个进程开始时所有的地址都是自由的，意味着它们可以被提交到内存或者保留供将来使用。在任何自由地址被使用之前，它必须首先被分配为保留或提交。但它不需要被保留就能够被提交。

保留内存的意思是为未来预留虚拟地址空间。它不与物理内存相关联（映射到RAM地址）。而已提交内存的意思是它将与实际RAM相关联，所以你可以在其中存储数据。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms810627.aspx

- user1982084

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一个小问题：虚拟内存在分配前不需要“单独保留”。VirtualAlloc可以一次性进行保留和分配。但是，“保留”必须完成。此外，只有在出现后续页面错误时，“提交”才会实际上“分配”RAM。我试图将“it will be associated”编辑为“it can be associated”。我还想在结尾添加以下句子：“只有在访问已经提交的区域时，才会实际分配RAM，且是按页逐个完成的。”另外还有一件事：使用可用页面的另一种方式是映射内存。 - Jamie Hanrahan

Answer 4

我认为最简单的答案是：

• 你在虚拟地址空间中保留内存，以便同一进程内的其他代码部分无法获取它
• 你将内存提交到物理RAM/交换空间中，以便其他进程无法获取它

例如，如果一个进程的内存限制为1 GB，并且在开始时进行了1 GB的malloc保留，则即使进程在操作系统级别上的内存使用量（已提交的内存）接近0，它也无法再进行任何malloc。

- pootek