topコマンドで表示されるVIRT、RESおよびSWAPの意味について

質問

topコマンドで表示されるVIRT、RESおよびSWAPの意味について教えてください。
CentOS5.4上で動作しているアプリケーションの使用メモリについて調査しています。
サーバのメモリ容量は512MBで、この上でスワップアウトしないようにアプリケーションの起動数（常駐）を調整しようとしています。

topコマンドでプロセスが使用している物理メモリ容量はRES項目を見れば良いことがわかっていますが、VIRT（仮想メモリの総量）とSWAP（スワップされたサイズ）が具体的に何を示しているのかがわからず、困っています。

topコマンドの出力結果は下の通りです。
この検証用サーバでは暫定的にパーティション設定でスワップ領域を作成していません。
しかしtopコマンドではVIRTとRESの数値は差異があり、SWAP項目も大きな値を示しているプロセスがあります。

スワップ領域が無いのではtopコマンドはVIRTとRESが同じになり、SWAPはゼロとなると予想していたのですがどうしてならないのですか？

top　-　03:35:44　up　36　min,　3　users,　load　average:　0.13,　0.17,　0.20
Tasks:　90　total,　　1　running,　89　sleeping,　　0　stopped,　　0　zombie
Cpu(s):　0.0%us,　1.3%sy,　0.0%ni,　98.0%id,　0.0%wa,　0.0%hi,　0.7%si,　0.0%st
Mem:　　515340k　total,　　452152k　used,　　63188k　free,　　18132k　buffers
Swap:　　　　0k　total,　　　　0k　used,　　　　0k　free,　　347404k　cached

　PID　USER　　　　PR　NI　VIRT　RES　SHR　S　%CPU　%MEM　　TIME+　SWAP　COMMAND
　4602　tomcat　　25　　0　645m　28m　6996　S　0.0　5.8　　0:04.12　616m　java
　2227　root　　　34　 19　25656　10m　2108　S　0.0　2.0　　0:00.12　14m　yum-updatesd
　1680　root　　　17　　0　11580　9964　240　S　0.0　1.9　　0:00.02　1616　restorecond
　1936　haldaemo　18　　0　5472　3676　1688　S　0.0　0.7　　0:01.20　1796　hald
　2499　root　　　18　　0　10540　2916　1504　S　0.0　0.6　　0:00.03　7624　httpd
　3672　root　　　15　　0　10064　2888　2308　S　0.7　0.6　　0:02.50　7176　sshd
　3927　root　　　20　　0　9916　2880　2308　S　0.0　0.6　　0:00.34　7036　sshd
　2054　root　　　18　　0　10116　2328　1696　S　0.0　0.5　　0:00.04　7788　cupsd
　2500　apache　　25　　0　10540　2088　640　S　0.0　0.4　　0:00.00　8452　httpd

どうしてもズレるので画像を添付してます。

回答No.1

jyufi_february · ベストアンサー

答えにたどり着く前に、若干長めの説明が必要です。

> topコマンドで表示されるVIRT、RESおよびSWAPの意味について教えてください。

　RESは、ご認識の通り、そのプロセスの物理メモリ使用量です。

　VIRTとして表示されている仮想メモリ総量とは、そのプロセスの
仮想アドレス空間の中で、有効となっているページの総量です。
これに計上されるのは、参考リンクの「仮想記憶の概念図」でカラフルに
描かれている「物理メモリ」や「スワップ」に対応するページのほか、
以下のようなものも含まれます。

・プロセスが確保したメモリのうち、まだ一回もアクセスして
　いない部分。
　　⇒アクセスしたときに初めて物理メモリが割り当てられ、
　　　RESにも計上されていきます。
　　（javaのRESに比べてかなり大きいVIRTは、これによるものと
　　　思われます。大きなヒープサイズを指定していませんか？）

・プロセスが ファイルを仮想メモリ空間にmmap(2) したが、
　まだ一回もアクセスしていない部分。
　　⇒Linux(UNIX) には、あたかもメモリをアクセスするかのように
　　　ファイルを読み書きできる mmap(2) という機能があり、
　　　かなり多用されています。mmap直後のファイルは、
　　　VIRTには計上されますが、物理メモリには読み込まれずRESには計上
　　　されません。ファイルをmmapした仮想メモリ空間にアクセスした
　　　部分が、物理メモリに読み込まれRESに計上されます。

> スワップ領域が無いのではtopコマンドはVIRTとRESが同じになり、
> SWAPはゼロとなると予想していたのですがどうしてならないのですか？

実は、SWAPとして表示される数値は、単に VIRT と RES の差です。

VERT(仮想メモリ総量)の中には、物理メモリ(RES)やスワップ領域の
使用量だけなく上記で挙げたような仮想空間の部分の合計が含まれ
ますから、スワップ領域がゼロでも、上記で挙げたような空間が
SWAP として表れているのです。

個人的にはこの数値をSWAPと呼ぶのは、かなり不適切だと思いますが、
多くのLinuxディストリビューションのtopコマンドで表示される
SWAP欄は、そういう計算をしているということです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%AE%E6%83%B3%E8%A8%98%E6%86%B6

お礼

とても具体的な説明でよく分かりました。
プログラム上でメモリ確保を行っても、その領域が使用されるまでは実際には確保されていないという最適化のようなもののためにVIRTとRESに差が出るようなことになっているんですね。
起動するアプリケーションの数は、アプリを起動していろいろと操作してみてからRESの値を参考に決めようと思います。
SWAP値は名前どおりのスワップアウトした値でないのは混乱させられますね、注意します。
ありがとうございました。