其實(shí)虛擬內(nèi)存。這項(xiàng)技術(shù)本質(zhì)上就是對(duì)內(nèi)存地址進(jìn)行映射，使得進(jìn)程認(rèn)為自己擁有連續(xù)的，大量的內(nèi)存，提高內(nèi)存利用率，降低程序編寫難度，下面讓我們一起深入的了解iOS的原生和第三方虛擬內(nèi)存機(jī)制吧。

　　詳解iOS的原生和第三方虛擬內(nèi)存機(jī)制：

　　虛擬內(nèi)存。這項(xiàng)技術(shù)本質(zhì)上就是對(duì)內(nèi)存地址進(jìn)行映射，使得進(jìn)程認(rèn)為自己擁有連續(xù)的，大量的內(nèi)存，提高內(nèi)存利用率，降低程序編寫難度。因此，虛擬內(nèi)存范疇可以劃分為兩類：第一類：將進(jìn)程占用的內(nèi)存地址映射到RAM內(nèi)其他位置，第二類：將進(jìn)程占用的內(nèi)存地址映射到磁盤上面。iOS5必定是有第一類虛擬內(nèi)存的，但沒(méi)有第二類。

　　首先介紹一下虛擬內(nèi)存。這項(xiàng)技術(shù)本質(zhì)上就是對(duì)內(nèi)存地址進(jìn)行映射，使得進(jìn)程認(rèn)為自己擁有連續(xù)的，大量的內(nèi)存，提高內(nèi)存利用率，降低程序編寫難度。比如一個(gè)程序被系統(tǒng)告知其可用的內(nèi)存片段是0到100頁(yè)。而實(shí)際上其占用的內(nèi)存片段可能是分散的，有可能其占用的真正物理范圍是70-120頁(yè)，201頁(yè)到240頁(yè)，還有10頁(yè)在磁盤上面。

　　因此，虛擬內(nèi)存范疇可以劃分為兩類：

　　第一類：將進(jìn)程占用的內(nèi)存地址映射到RAM內(nèi)其他位置。

　　第二類：將進(jìn)程占用的內(nèi)存地址映射到磁盤上面。

　　而我們通俗講的虛擬內(nèi)存就是第二類。

　　第一類由于都是在RAM內(nèi)進(jìn)行的，速度很快，并且有專門硬件負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換，因而就像是把賓館房間的門牌號(hào)換一下而已，對(duì)程序的執(zhí)行沒(méi)有任何影響。

　　第二類由于磁盤的速度讀寫速度太慢，且很多都會(huì)有一定讀寫次數(shù)的限制，因此，當(dāng)在磁盤上的頁(yè)面要被使用時(shí)候，并非直接在磁盤上修改，而是重新搬運(yùn)回RAM并暫時(shí)凍結(jié)進(jìn)程，搬運(yùn)完成后在RAM內(nèi)被修改。而RAM內(nèi)不活動(dòng)的頁(yè)面也會(huì)在內(nèi)存不足時(shí)候搬運(yùn)到磁盤上，為活動(dòng)的進(jìn)程提供可用的物理內(nèi)存。也就是說(shuō)，磁盤相當(dāng)于一個(gè)倉(cāng)庫(kù)而已，真正干活的地方還是在RAM里面。

　　這種方式使得在一些小內(nèi)存的機(jī)器上也可以運(yùn)行一些占用內(nèi)存大程序，但是不足之處就是慢，卡。

　　iOS5必定是有第一類虛擬內(nèi)存的，但是沒(méi)有第二類。

　　首先，如果使用虛擬內(nèi)存，必定會(huì)造成一定的慢，卡，大家在PC上內(nèi)存滿時(shí)候應(yīng)該體會(huì)過(guò)。而這一點(diǎn)正是蘋果所不愿意的。蘋果一定要讓一項(xiàng)技術(shù)可以流暢的在設(shè)備上運(yùn)行時(shí)候才讓它出現(xiàn)。這個(gè)很好理解，多任務(wù)就是這樣的。

　　其次，設(shè)備會(huì)在內(nèi)存不足時(shí)候自動(dòng)關(guān)掉一些后臺(tái)程序，如果使用了這項(xiàng)技術(shù)，就不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存不足的情況，一旦內(nèi)存不足，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將一些不活動(dòng)進(jìn)程在內(nèi)存里數(shù)據(jù)搬到磁盤里，為活動(dòng)的程序提供空間，因而也就是說(shuō)所有的程序都會(huì)在后臺(tái)保留，最終虛擬內(nèi)存占用的磁盤空間也會(huì)越來(lái)越大。而事實(shí)上并沒(méi)有這種情況。而蘋果本身的設(shè)計(jì)也就是允許用戶不去關(guān)閉這些后臺(tái)程序。

　　當(dāng)然，你也可以認(rèn)為iOS的虛擬內(nèi)存不會(huì)提供給應(yīng)用程序使用。但是如果真的這樣，這虛擬內(nèi)存又有什么用呢?

　　除此之外，蘋果也在發(fā)布會(huì)后的一次WWDC大會(huì)上說(shuō)了：limited memory/virtual memory/no swapfile。也就是說(shuō)并沒(méi)有通俗意義上的虛擬內(nèi)存。

　　至于一些開(kāi)發(fā)者發(fā)現(xiàn)在terminal里面輸入top時(shí)候有一個(gè)VM的數(shù)值，并懷疑它是虛擬內(nèi)存大小。那個(gè)具體是什么我也不知道，但是我認(rèn)為并不是的。那個(gè)數(shù)值確實(shí)會(huì)隨著程序開(kāi)的越多而越大，甚至可以到達(dá)4G。

　　下面是我分析的辦法。我將用戶盤和系統(tǒng)盤全部塞滿，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行。當(dāng)我打開(kāi)那些程序的時(shí)候，VM的數(shù)值同樣增大，最終同樣可以到4G以上。那這部分空間是在什么地方呢?假如你說(shuō)是在除系統(tǒng)盤和用戶盤以外的地方，好的，這不是不可能，但我們可以算一下。我是32G的，用戶盤大小29754M，系統(tǒng)盤大小1024M，加起來(lái)30778M也就是30G，那剩下的4G往什么地方塞?況且一般來(lái)講由于換算原因和其它因素實(shí)際可用空間都會(huì)小于稱標(biāo)空間的。

　　至于iOS系統(tǒng)的內(nèi)存管理究竟是怎么樣的呢?據(jù)我推測(cè)是這樣的。

　?、佼?dāng)內(nèi)存不足時(shí)候，首先會(huì)先叫后臺(tái)程序或者系統(tǒng)進(jìn)程釋放。此時(shí)后臺(tái)程序會(huì)主動(dòng)釋放一些不太重要的數(shù)據(jù)資料，比如說(shuō)圖片信息之類的，保留最重要的狀態(tài)信息，與此同時(shí)也可能對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。此時(shí)，由于占用處理器資源，可能會(huì)出現(xiàn)卡頓。

　?、诋?dāng)內(nèi)存依然不足時(shí)，系統(tǒng)便開(kāi)始考慮關(guān)閉一些后臺(tái)程序了。此時(shí)，后臺(tái)程序會(huì)得到信號(hào)，然后開(kāi)始運(yùn)行，進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存，完成后退出，釋放內(nèi)存。此時(shí)，由于會(huì)占用處理器以及儲(chǔ)存器，可能會(huì)再次導(dǎo)致卡頓。

　　③如果問(wèn)題還不能得到解決，系統(tǒng)就會(huì)強(qiáng)制結(jié)束前臺(tái)程序，同時(shí)在/var/logs/AppleSupport/下面留下一堆lowmemory的錯(cuò)誤報(bào)告。這就是常說(shuō)的閃退的一種原因。

　　由此也可以說(shuō)明，iOS系統(tǒng)的內(nèi)存管理確實(shí)很先進(jìn)，確實(shí)是沒(méi)有必要去關(guān)閉后臺(tái)程序。當(dāng)然，如果你認(rèn)為①②步驟導(dǎo)致的小卡讓你很不爽，那你還是主動(dòng)去關(guān)吧。

　　說(shuō)完了iOS系統(tǒng)的內(nèi)存管理，下面來(lái)說(shuō)一下用deb安裝的虛擬內(nèi)存，也就是真正意義上的虛擬內(nèi)存。

　　有人說(shuō)開(kāi)啟這種虛擬內(nèi)存完全沒(méi)有用，只能是使得內(nèi)存看上去增大了很多而實(shí)際上沒(méi)有任何用，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)。

　　而我想在此澄清的是：

　?、偬摂M內(nèi)存并不能增大你設(shè)備的內(nèi)存，只是為正在運(yùn)行的程序騰出空間。

　　打個(gè)比方，就是虛擬內(nèi)存并不能增大你工作間的面積，但是它給你提供了一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，可以將一些當(dāng)前沒(méi)有用的東西搬進(jìn)去放著，這樣你就可以擁有更多空間干你正在干的事，而倉(cāng)庫(kù)到底不是工作的地方。

　?、谔摂M內(nèi)存原本是不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)不穩(wěn)定的，在iOS3時(shí)代用過(guò)的人都應(yīng)該知道，這個(gè)只是在iOS4時(shí)代之后才出現(xiàn)的問(wèn)題。

　?、壑劣谔摂M內(nèi)存是否會(huì)影響設(shè)備的壽命，這個(gè)我想應(yīng)該是可以忽略的。我通過(guò)查看一天的內(nèi)存頁(yè)面輸出量，也就相當(dāng)于寫入閃存的數(shù)據(jù)量。如果不開(kāi)虛擬內(nèi)存大概是幾MB，如果開(kāi)啟大概是200MB左右。如果你開(kāi)啟的大概是256MB，也就是平均這個(gè)區(qū)域一天才能全部寫滿一次。

　　當(dāng)然也有的鋒友擔(dān)心的是對(duì)同一個(gè)區(qū)塊反復(fù)擦寫。其實(shí)這個(gè)是不必?fù)?dān)心的，因?yàn)殚W存有損耗平衡，它會(huì)盡量少寫入擦寫次數(shù)多的地方，并且每次重啟虛擬內(nèi)存文件都是重新創(chuàng)建的。除此以外只有在內(nèi)存不足的時(shí)候才會(huì)寫入閃存，而最主要的讀取是不會(huì)影響壽命的。而nand閃存寫入次數(shù)大概是10萬(wàn)次，結(jié)合總?cè)萘?，看看有多大影?

　　我們使用虛擬內(nèi)存的主要目的是給當(dāng)前運(yùn)行的程序提供更多的物理內(nèi)存，防止出現(xiàn)系統(tǒng)由于內(nèi)存不足采取的措施導(dǎo)致的卡頓和閃退，當(dāng)然也可以在后臺(tái)運(yùn)行更多的程序。

　　使用虛擬內(nèi)存一定程度上可能會(huì)導(dǎo)致切換程序的卡頓。此時(shí)系統(tǒng)正在將磁盤內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到內(nèi)存。

　　UNIX的虛擬內(nèi)存是這樣的，在內(nèi)存并沒(méi)有短缺的時(shí)候，就開(kāi)始將內(nèi)存內(nèi)一些不活動(dòng)的頁(yè)面寫入磁盤，這樣當(dāng)進(jìn)程需要內(nèi)存時(shí)候，可以直接將這部分分配給進(jìn)程，如果這些不活動(dòng)頁(yè)面沒(méi)有被分配，而占用他們的進(jìn)程又需要修改儲(chǔ)存在其中的數(shù)據(jù)，則也可以直接修改，因此唯一可能造成卡頓的操作就是激活有頁(yè)面被交換到磁盤上去的進(jìn)程，而即便這樣，也只需要將磁盤上一部分?jǐn)?shù)據(jù)讀取到內(nèi)存就可以。經(jīng)過(guò)測(cè)試，touch4閃存讀取速度是接近40MB/s，也就是說(shuō)，假設(shè)一個(gè)進(jìn)程占用了40M內(nèi)存并被全部交換到閃存里，最多這個(gè)進(jìn)程也就被暫停1s。而事實(shí)上，很少有程序會(huì)占用到40M內(nèi)存，基本上就是游戲，并且一般很少會(huì)全部交換到閃存，就算這樣，激活這個(gè)進(jìn)程也沒(méi)必要把全部頁(yè)面都交換到內(nèi)存里，除此以外，還記得切換程序的過(guò)渡動(dòng)畫(huà)嗎，貌似也有1s吧。因此，幾乎感覺(jué)不到卡頓的，就算有一點(diǎn)，也沒(méi)關(guān)系啊，總比后臺(tái)被關(guān)掉和前臺(tái)閃退好吧。

　　因此，虛擬內(nèi)存還是有很大好處的，并不是只是讓內(nèi)存看上去大一點(diǎn)的東西。

　　下面，我就來(lái)為大家剖析一下deb虛擬內(nèi)存原理是什么。

　　其實(shí)所有的虛擬內(nèi)存的deb的原理完全一樣，因此橫向比較其穩(wěn)定性沒(méi)有任何意義。簡(jiǎn)而言之，其功能只是開(kāi)啟了系統(tǒng)原生就有的功能而已。

　　所有的虛擬內(nèi)存deb解包后都有一個(gè)放在/system/library/launchdeamons/里面的一個(gè)plist文件。這個(gè)路徑存放的是所有開(kāi)機(jī)啟動(dòng)的進(jìn)程配置文件。一般這個(gè)plist指向啟動(dòng)的程序就是在/sbin/里面的dynamic_pager。也有的是指向vm，而這個(gè)vm就是deb安裝后放在sbin里面的一個(gè)程序，本質(zhì)上和dynamic_pager是一樣的。而其他文件不過(guò)就是一些輔助用途，比如fm用來(lái)釋放內(nèi)存，還有一個(gè)關(guān)閉虛擬內(nèi)存加密用的。

　　下面我們來(lái)講一講這個(gè)dynamic_pager到底是個(gè)什么東西。

　　其實(shí)它并不是虛擬內(nèi)存的進(jìn)程，虛擬內(nèi)存不需要進(jìn)程，是操作系統(tǒng)的功能。這個(gè)進(jìn)程的功能是和系統(tǒng)通信，負(fù)責(zé)創(chuàng)建，刪除虛擬內(nèi)存文件。如果你強(qiáng)行干掉這個(gè)進(jìn)程，虛擬內(nèi)存仍然可用，但不能增加減少交換文件數(shù)量。一旦交換文件寫滿，當(dāng)前的程序會(huì)卡死。

　　在terminal里面登陸root后直接輸入dynamic_pager回車就可以開(kāi)啟虛擬內(nèi)存。這個(gè)進(jìn)程有這么幾個(gè)選項(xiàng)：

　　-F 單個(gè)虛擬內(nèi)存交換文件大小，默認(rèn)為64m，使用時(shí)候在后面輸入文件字節(jié)數(shù)。

　　-S 虛擬內(nèi)存交換文件路徑和名稱，默認(rèn)在/var/vm，默認(rèn)文件名swapfile編號(hào)。

　　-H 設(shè)置當(dāng)swapfile的總剩余空間低于多少字節(jié)時(shí)候創(chuàng)建新的交換文件。

　　-L 設(shè)置swapfile總剩余空間多于多少字節(jié)時(shí)刪除空閑的交換文件

　　-P 優(yōu)先級(jí)，不過(guò)貌似沒(méi)什么用。

　　講清楚了這個(gè)程序的作用，下面說(shuō)說(shuō)它的來(lái)歷。

　　很多人以為這個(gè)是系統(tǒng)自帶的，其實(shí)不是的。這是越獄后cydia自動(dòng)安裝上去的。大家打開(kāi)cydia，在剛越獄完后就安裝的軟件包里面可以找到，有一個(gè)點(diǎn)開(kāi)后在文件系統(tǒng)一項(xiàng)可一看到這個(gè)程序。

　　總之，這個(gè)dynamic_pager是十分重要的，盡管不是原生的，但是由其作用是開(kāi)啟系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存，我們可以知道，iOS原生就支持虛擬內(nèi)存，只不過(guò)是被蘋果拿掉了而已。

　　說(shuō)完了這個(gè)，我再給大家講一下虛擬內(nèi)存交換文件的管理方法。

　　經(jīng)過(guò)我的實(shí)驗(yàn)和查詢一些資料，我總結(jié)出來(lái)了其管理的特點(diǎn)。

　　其映射方式很有可能直接由內(nèi)存地址映射到閃存的物理地址，也就是說(shuō)其讀寫不用經(jīng)過(guò)文件管理系統(tǒng)，直接按照閃存的物理地址寫入。因此你將虛擬內(nèi)存文件刪除不會(huì)影響虛擬內(nèi)存的工作。而其生成這個(gè)文件的唯一目的是占個(gè)位置，讓操作系統(tǒng)和別的程序知道這個(gè)區(qū)域是有用途的，防止其他程序在這塊地址創(chuàng)建文件導(dǎo)致內(nèi)存數(shù)據(jù)被篡改。

　　除此以外，無(wú)論你怎么設(shè)權(quán)限，就算全部權(quán)限取消，就是每個(gè)用戶組讀取，寫入，執(zhí)行都取消，也不影響虛擬內(nèi)存，交換文件一樣被修改。很有可能其完全不受文件管理系統(tǒng)控制，完全獨(dú)立開(kāi)來(lái)。因此修改其權(quán)限沒(méi)有什么意義。很多人說(shuō)修改為777，事實(shí)上000還更穩(wěn)定。

　　最后，也就是大家最關(guān)心的，為什么虛擬內(nèi)存不穩(wěn)定，原理見(jiàn)下。

　　虛擬內(nèi)存造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的直接原因就是重要進(jìn)程崩潰和出錯(cuò)。

　　崩潰還算一種比較好的結(jié)果。

　　如果是普通程序，就是閃退，safari最典型。

　　如果是springboard，就是安全模式。

　　如果是launch，就是重啟。

　　進(jìn)程出錯(cuò)可能會(huì)導(dǎo)致當(dāng)機(jī)，而最為嚴(yán)重的是對(duì)某些文件的錯(cuò)誤修改，也就是虛擬內(nèi)存導(dǎo)致白蘋果的重要原因，當(dāng)然我還遇到過(guò)所有程序消失之類的現(xiàn)象。

　　因?yàn)槊看芜M(jìn)程崩潰都會(huì)在/var/logs/AppleSupport下面留下錯(cuò)誤報(bào)告。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的搜集和整理，發(fā)現(xiàn)其主要都是一類錯(cuò)誤，就是SIGABRT或者SIGBUS。這都是常見(jiàn)的內(nèi)存錯(cuò)誤，一般都是由于進(jìn)程請(qǐng)求了一個(gè)錯(cuò)誤的內(nèi)存地址導(dǎo)致的，錯(cuò)誤報(bào)告附帶了這個(gè)地址。我還發(fā)現(xiàn)，其請(qǐng)求的地址都是超出了RAM范圍的。也就是說(shuō)其請(qǐng)求的是被交換到閃存上的部分。

　　一個(gè)開(kāi)啟了虛擬內(nèi)存的機(jī)器，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)出進(jìn)程請(qǐng)求的地址溢出，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)中斷，也就是處理器停止處理當(dāng)前正在處理的任務(wù)，轉(zhuǎn)而處理一個(gè)臨時(shí)新增的任務(wù)，也就是將這個(gè)地址映射到的磁盤區(qū)域的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到內(nèi)存里面，然后再恢復(fù)之前的任務(wù)。也就是說(shuō)，出現(xiàn)這種情況時(shí)候很可能此時(shí)系統(tǒng)并沒(méi)有中斷，當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)沒(méi)有停止，沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致內(nèi)存地址出錯(cuò)。這個(gè)同樣可以解釋進(jìn)程出錯(cuò)，可能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移還沒(méi)有完成，原先的任務(wù)卻開(kāi)始運(yùn)行，此時(shí)溢出的內(nèi)存地址已經(jīng)映射到內(nèi)存區(qū)，不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存錯(cuò)誤，但是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移沒(méi)有完成，也就是說(shuō)這塊區(qū)域的數(shù)據(jù)并不是全是閃存里的數(shù)據(jù)，結(jié)果就是進(jìn)程出錯(cuò)。

　　造成這個(gè)的因素是這樣的。

　　蘋果為了流暢，反應(yīng)靈敏可謂無(wú)所不用極其。大家也知道ios的用戶界面渲染優(yōu)先級(jí)非常高，完全有可能蘋果直接把用戶界面渲染也作為了一個(gè)中斷。中斷也是有優(yōu)先級(jí)的。如果這個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)高于虛擬內(nèi)存的，就可能出現(xiàn)上面講的情況，數(shù)據(jù)還沒(méi)有轉(zhuǎn)移完，虛擬內(nèi)存的任務(wù)卻被停止了，而處理器開(kāi)始處理用戶界面渲染的任務(wù)。如果剛好用戶界面渲染的數(shù)據(jù)被交換到了閃存上，而沒(méi)來(lái)得及轉(zhuǎn)移到RAM內(nèi)，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存地址溢出或者進(jìn)程出錯(cuò)，最典型就是安全模式和花屏。而Springboard和用戶界面渲染關(guān)系最為密切，這樣也可以解釋為什么這個(gè)進(jìn)程崩潰的次數(shù)最多。

　　要想解決這個(gè)問(wèn)題，就要降低用戶界面渲染優(yōu)先級(jí)或者取消其中斷的權(quán)利，當(dāng)然也可以提高虛擬內(nèi)存中斷的優(yōu)先級(jí)。這一步仍然有待研究來(lái)實(shí)現(xiàn)。