我正在编写一个Fortran 90程序（使用gfortran编译）在Mac OS X下运行。我有13个数据阵列，每个数据包含大约0.6 GB的数据我的机器最大输出为8 GB实内存，如果我尝试一次将所有13个阵列保存在内存中，我基本上尝试使用所有8 GB，我知道鉴于其他系统需求，这是不可能的。所以我知道数组会受到交换。我不知道的是这是如何由操作系统管理的。特别是，
当操作系统需要为其他数据结构腾出空间时，它是否会更换整个数据结构（例如，数组），还是在逐页的基础上进行操作？也就是说，它是否根据最近最少访问的阵列部分交换出部分数组？
答案可能决定我如何组织数组。如果部分数组可以被换出，那么我可以将所有内容存储在一个巨大的数组中（使用索引来选择我需要的13个子数组中的哪一个）并信任操作系统来有效地管理所有内容。否则，我可能会保留单独且不同的数组，每个数组都可以在可用的物理内存中轻松适应。
答案 0 :(得分：3)
操作系统通常不会意识到用户内存中的结构（如数组）。我所知道的大多数操作系统，包括Mac OS X，都是逐页更换内存。
答案 1 :(得分：0)
虽然该过程经常被错误地称为交换，但在x86以及许多现代架构上，操作系统执行 paging 到仍然称为交换设备（主要是）因为历史原因）。每个进程的虚拟内存空间分为页面和一个称为进程页面表的特殊表，它保存虚拟内存中的页面与物理内存中的帧之间的映射。每个页面都可以映射或不映射。可以存在或不存在进一步映射的页面。访问未映射的页面会导致分段错误。访问不存在的页面会导致页面错误，这将由操作系统进一步处理 - 它从交换设备获取页面并将其安装到物理内存中的帧中（如果有的话）。 x86上的标准页面大小为4 KiB，现在几乎任何其他广泛的架构。此外，现代MMU（内存管理单元，通常是CPU的一个组成部分）支持大页面（例如2 MiB），可用于减少页表中的条目数量，从而为用户进程留下更多内存。 p>
因此，与数据结构相比，分页的确非常精细，而且对于操作系统的操作方式，分页往往松散或无法控制。尽管如此，大多数Unices允许您使用<sys/mman.h>头文件中提供的C API向内存管理器提供说明和提示。有些功能允许您锁定内存的某一部分，并阻止操作系统将其分页到磁盘。有些功能允许您提示操作系统预期某个内存访问模式，以便它可以优化页面的移入和移出方式。您可以将这些与明确开发的数据结构相结合，以实现对分页的某些控制并获得给定OS的最佳性能。