匿名メモリは一般に、プログラムのヒープメモリやスタックメモリ (たとえば >malloc() などで確保したメモリ) のことを指します。 これは mlock が設定されている場合や、利用可能なスワップ 領域が存在しないような場合を除いて埋め立て可能 (reclaimable) なメモリです。 また匿名メモリは、埋め立て可能な状態になる前に、スワップに書かれなければ なりません。なお、スワップの入出力 (スワップイン／スワップアウトの両方) は、割り当てとアクセスパターンの違いにより、ページキャッシュの I/O よりも 効率が落ちる傾向にあります。

ファイルデータに対するキャッシュのことを指します。ファイルがディスクや ネットワークから読み出されると、その内容はページキャッシュ内に保管されます。 内容がページキャッシュ内で最新の状態にある場合、ディスクやネットワークに 対するアクセスは不要になります。 tmpfs や共有メモリのセグメントはページ キャッシュに有利に働きます。

ファイルに書き込みが行なわれると、ディスクやネットワークに書き込まれる 前に新しいデータがページキャッシュ内に保管されます (つまりライトバック キャッシュになります) 。まだ書き込まれていないデータがページ内に存在する 場合、それは 「汚れた」 (dirty) 状態であると表現します。 汚れた状態として分類されていないページは 「クリーン」 (clean) な状態であると表現します。クリーンなページキャッシュのページは、メモリが 不足した場合、単純にそれらを解放することで埋め立てが可能です。汚れたページ の場合は、埋め立てが行なわれる前にまずクリーンな状態にしなければなりません。

これはブロックデバイス (たとえば /dev/sda など) に対するページキャッシュ です。ファイルシステムの場合、ディスク上にある inode テーブルやアロケーション ビットマップなど、 「メタデータ」 構造にアクセスする際、バッファ キャッシュを利用します。バッファキャッシュはページキャッシュと同様に 埋め立てることができます。

バッファヘッドは小規模な補助構造体で、ページキャッシュアクセス上に割り当て られるものです。一般に、これらはページキャッシュやバッファキャッシュの ページがクリーンである場合、簡単に埋め立てることができます。

アプリケーションがファイルに対して書き込みを行なうと、ページキャッシュ (およびバッファキャッシュ) は汚れた (dirty) 状態になります。ページが一定 時間汚れた状態であり続けた場合や、汚れたメモリ量が RAM 内の一定の割合を 超えた場合は、カーネルがライトバック処理を動作させます。処理のスレッドは 裏側書き込み処理を行なうため、アプリケーションはそのまま動作し続けること ができるようになっています。アプリケーションがページキャッシュを汚して (書き込み処理を行なって) いる速度に追随できない場合、汚れたページ キャッシュは RAM 上で大きな割合を占めるようになってしまいます。このような 場合は、汚れたページキャッシュが閾値を超えないよう、アプリケーション側の 処理が調整されるようになっています。

VM はファイルアクセスのパターンを監視し、場合によっては先読みを行ないます。 先読み処理では、まだ要求されていない範囲のデータを、ファイルシステムから ページキャッシュ内に読み込みます。これにより、少ない回数で大きな容量の I/O 要求 (より効率的な読み出し) を実現しているほか、 I/O 処理を並行処理で 行なう (アプリケーションが動作している間に I/O を同時並行で行なう) ようになっています。

openSUSE 13.1 では、アプリケーション側からメモリを割り当てる 際、 openSUSE 10 に比べて多くのメモリを割り当てる場合があります。これは glibc がユーザスペースのメモリを 割り当てる際、その既定の動作が変更になっているためです。詳しくは http://www.gnu.org/s/libc/manual/html_node/Malloc-Tunable-Parameters.html をお読みになり、これらのパラメータについて調整を行なってください。

また、 openSUSE 10 の動作に戻したい場合は、 M_MMAP_THRESHOLD の値は 128*1024 の値に設定してください。これはアプリケーション側から mallopt() を呼び出すことで実施できるほか、アプリケーションの実行前に MALLOC_MMAP_THRESHOLD の環境変数を設定しても実現できます。

埋め立て可能なカーネルメモリ (上述のキャッシュなど) は、メモリが不足した 場合には自動的に削減されます。それ以外の多くのカーネルメモリは簡単には 削減できませんが、作業内容によって確保されるメモリ量が変化します。

そのため、ユーザ側での処理で利用する項目を減らす (具体的にはプロセス数を 減らす、ファイルやソケットを開く数を減らすなど) ことで、カーネルのメモリ 使用量を減らすことができます。

メモリの制御グループ (cgroup) 機能が不要な場合、カーネルのコマンドラインに cgroup_disable=memory を追加することで、この機能を無効化することができます。 これにより、カーネルのメモリ消費を若干少なくすることができます。

openSUSE 10 以降のバージョンでは、ライトバック動作における重要な変更点 として、ファイルの設定された mmap() メモリが即時に汚れたメモリとして扱われる (書き戻す必要があるものとして扱われる) という点があります。以前のバージョン では mmap() が解除された後や、 msync() のシステムコールが呼び出された際、 またはメモリに対して使用量の圧縮が必要となった場合に書き戻されます。

アプリケーションによっては mmap() に関する上記の仕様変更が期待通りのものでは なく、性能が落ちる場合があります。 Berkeley DB (およびこのソフトウエアを 使用しているアプリケーション) はこの場合に含まれるソフトウエアの 1 つであり、 これによって問題が発生します。この問題に対しては、ライトバック (書き戻し) の割合と回数を増やすことで回避することができます。

これら 2 つの値は、ページキャッシュのライトバック (書き戻し) 動作に影響を 与えるものです。これらの値を増加させると、システム内にさらなる汚れたメモリを 長い時間確保するようになります。システム内にさらなる汚れたメモリが存在する ことになると、ライトバック処理の I/O を避けることによってスループットを 改善できることが期待され、さらに最適な I/O 処理を行なうことができることに なります。ただし、汚れたメモリの量が増えると、メモリを埋め立てなければ ならない場合や、ディスクへの書き戻しの必要が発生した時にデータの整合性 (sync) ポイントで遅延が発生することになります。

VM のチューニング関連のパラメータについて、完全な一覧は /usr/src/linux/Documentation/sysctl/vm.txt ファイル (kernel-source パッケージ内) に書かれています。