在CentOS系统中，swapper和虚拟内存是紧密相关的概念，它们共同协作以管理系统的物理内存和磁盘空间。以下是它们如何协同工作的详细解释：

Swapper

1. 定义：

• swapper是Linux内核中的一个进程，负责管理虚拟内存和物理内存之间的交换。
• 它通常与kthreadd进程一起工作，后者负责创建和管理内核线程。

2. 功能：

• 监控系统的内存使用情况。
• 当物理内存不足时，决定哪些页面应该被移动到磁盘上的交换空间（swap space）。
• 在需要时，将交换空间中的页面重新加载回物理内存。

3. 工作原理：

• 内核会跟踪每个进程的内存使用情况，并计算出一个称为“页表”的数据结构，该结构记录了哪些虚拟内存页映射到哪些物理内存页。
• 当物理内存紧张时，swapper会查找那些不常访问或最近未被使用的页面，并将它们移动到交换空间。
• 这样可以为当前活跃的进程腾出更多的物理内存空间。

虚拟内存

1. 定义：

• 虚拟内存是一种内存管理技术，它允许程序像拥有比实际物理内存更多的内存一样运行。
• 它通过将部分内存内容存储在磁盘上的交换空间来实现这一点。

2. 组成部分：

• 物理内存：实际的RAM芯片。
• 交换空间：通常是硬盘上的一块专用区域，用于存储被交换出去的内存页。
• 页表：记录虚拟地址到物理地址映射关系的数据结构。

3. 工作原理：

• 当程序访问一个它尚未加载到物理内存中的虚拟地址时，会发生缺页中断。
• 内核会处理这个中断，找到对应的数据页（可能需要在交换空间中查找），然后将其加载到物理内存中。
• 如果此时物理内存已满，内核会触发swapper来决定哪些页面应该被移出到交换空间。

协同工作流程

1. 初始化：

• 系统启动时，内核会初始化虚拟内存系统，并设置好页表和交换空间。

2. 日常运行：

• 程序运行时，不断产生内存访问请求。
• 内核根据页表跟踪这些请求，并在必要时加载数据页到物理内存。

3. 内存不足时的处理：

• 当物理内存使用率达到一定阈值时，swapper开始介入。
• 它会选择一些不太活跃的页面，将其写入交换空间，并更新页表以反映这一变化。
• 这样，当前活跃的进程就可以继续获得所需的物理内存资源。

4. 页面回收：

• 随着时间的推移，之前被交换出去的页面可能会再次被访问。
• 当这种情况发生时，swapper会负责将这些页面重新加载回物理内存，并相应地更新页表。

注意事项

• 过度依赖交换空间可能会导致系统性能下降，因为磁盘的读写速度远低于RAM。
• 因此，在设计应用程序和系统配置时，应尽量优化内存使用，减少不必要的交换操作。

总之，swapper和虚拟内存是Linux系统中不可或缺的两个组件，它们共同协作以确保系统能够在有限的内存资源下高效稳定地运行。