slab cache、虚拟内存和交换分区是Linux内存管理中职责分明又协同工作的三大机制：slab cache优化内核对象分配，虚拟内存提供进程统一地址空间，swap作为内存压力下的匿名页溢出兜底策略。
Linux内存管理中，slab cache、虚拟内存和交换分区是三个相互关联但职责分明的机制。理解它们各自的作用与协作方式，能帮你更准确地诊断内存问题、优化系统性能，而不是简单地“加大swap”或“关闭kswapd”。
slab cache：内核对象的高效复用池
slab cache不是为用户进程服务的，而是内核用来快速分配和回收固定大小的小型对象（比如inode、task_struct、dentry等）的内存管理机制。它避免了频繁调用页分配器（buddy system）的开销，提升内核路径效率。
关键点：
- slab分为slab（经典）、slob（嵌入式小内存）、slub（当前主流，默认启用），可通过cat /proc/slabinfo查看活跃缓存
- 每个slab cache有自己的一组状态：active_objs（已使用对象数）、num_objs（总对象数）、pages_per_slab（每slab占多少页）
- 不直接消耗“可用内存”，但会占用内核可回收内存；压力下可通过echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches尝试释放部分slab（仅限可回收缓存，如dentry/inode）
虚拟内存：进程视角的统一地址空间
每个进程看到的都是从0开始的4GB（32位）或128TB+（64位）线性地址空间，这背后由MMU（内存管理单元）和页表实现映射。虚拟内存让进程无需关心物理内存布局，也支撑了写时复制（COW）、内存映射（mmap）、共享库等关键特性。
需要注意：
- RSS（Resident Set Size）反映进程实际占用的物理内存页，但包含共享页（如libc），不能简单累加判断总内存占用
- VSZ（Virtual Memory Size）是进程虚拟地址空间总大小，含未分配、mmap映射但未访问的区域，不代表真实内存消耗
- 缺页异常（page fault）分两种：次缺页（加载文件页或匿名页到内存）和主缺页（需I/O，如从swap或磁盘读取），后者显著影响性能
交换分区（swap）：内存压力下的“溢出区”，不是备份盘
swap不是用来“延长内存寿命”的，它的核心作用是在物理内存紧张时，将部分匿名页（如堆、栈、私有匿名映射）换出，腾出页面供更活跃的内存需求使用。它不交换文件页（这些可直接丢弃后重读）。
实用建议：
- 启用swap仍有价值：即使内存充足，它能让内核更激进地使用空闲内存做page cache，同时保留回退能力；现代内核（5.0+）支持zram（压缩内存swap）或zswap（压缩后暂存于RAM），比传统disk swap延迟低得多
- swappiness（0–100）控制内核倾向：值高→更早换出匿名页；值低（如10）→优先回收page cache；设为0不等于禁用swap（仅在OOM前才用），完全禁用需swapoff -a并移除/etc/fstab中的swap条目
- 监控重点看si/so（swap in/out KB/s）和pgpgin/pgpgout（页输入/输出总量），持续非零说明内存长期不足，应查根本原因而非调swap参数
slab cache优化的是内核内部效率，虚拟内存定义了进程的内存视图，swap则是内存资源调度的兜底策略。三者协同工作，但误把slab当“内存泄漏”、把VSZ当“吃内存”、把swap当成“必须关闭的性能毒药”，都是常见误区。
