O que é SWAP? E o que ela tem a ver com Memória RAM?

Depois de muito tempo sem postar, eu estou voltando aqui começando uma série de posts que já vinha pensando em fazer para iniciantes que não entendem muito de Linux nem de computação em geral. E cá estou! Vamos começar!

Você já deve ter visto muitas vezes alguém falar em algum tutorial de instalação Linux que você deve criar uma partição SWAP para sua distribuição Linux, mas não deve ter entendido muito bem o que é que essa partição faz nem mesmo pra que ela serve. Ela praticamente só vai ocupar espaço no seu HD à toa não é mesmo? Bem, não é bem assim. Para entendermos melhor o que é a SWAP nós precisamos primeiro falar de duas coisas que muitos iniciantes em computação não sabem muito bem diferenciar: os dois tipos de memória do computador. Quando você vai comprar um computador novo, você geralmente ouve: “Esse computador tem 4 Gigas (GB) de RAM e 500 Gigas (GB) de HD!”. Parece uma grande diferença, não é? Um tem 500 e o outro tem só 4. Pra que isso? Por que não temos logo 500 GB de RAM?

É aí que estão os dois tipos de memória do computador. Ele possui memória persistente (ou não-volátil) memória volátil. Não se desespere ainda, vou explicar o que isso significa e qual deles (HD ou RAM) é a volátil e qual é a persistente.

RAM, não é um tipo de anfíbio, não (Rã! HÁ, PIADA SEM GRAÇA!). O nome vem do inglês: Random-Access Memory, ou traduzindo para Memória de Acesso Aleatório. Fisicamente, ela se parece com isso daqui:

Isso é o que chamamos de Pente de Memória, porque ele é encaixado em um lugar na placa-mãe do computador (Que é aquela placa gigantesca onde estão todos os componentes conectados). Ela é cheia de “chips” e circuitos, e são nesses chips onde toda a magia acontece.

Todos os dados que chegam na RAM ficam armazenados nesses chips. Mas é aí que está: eles só ficam lá temporariamente. Nada que é armazenado na RAM fica armazenado de forma permanente, justamente pela forma de tecnologia com que ela foi criada. Quando você desliga o computador, tudo o que estava armazenado na RAM é automaticamente deletado, e todas as informações perdidas. Isso a torna uma memória volátil, justamente porque nada fica ali guardado o tempo todo. Em compensação, ela permite que o conteúdo ocupe espaços livres variados, sem seguir uma ordem sequencial, por isso ela é chamada de memória de acesso aleatório, porque não existe uma sequência, ela acessa posições livres e de forma bem mais eficiente. Por consequência, essa memória é extremamente rápida, e se torna essencial para o computador realizar funções para serem executadas em tempo real. Por isso, tudo aquilo que está sendo executado no seu computador nesse exato momento está contido na RAM.

HD é um disco magnético que roda muito rápido (geralmente 5400 a 7200 rotações por minuto, dependendo do modelo), e que possui um braço mecânico com uma agulha que serve para escrever nesse disco. Ele se parece com isso daqui:

Ele funciona de forma similar àqueles toca-discos de vinil antigos, que você posiciona o braço e ele vai tocando as músicas conforme a agulha toca o vinil. Nesse caso, é tudo magnético e bastante delicado, por isso eu não recomendo você ir abrindo a caixinha do seu HD pra não estragar!

O nome HD vem de Hard Disk (Disco Rígido), e ele é uma forma de armazenar dados de forma permanente. Por isso é uma forma de memória persistente. É nele onde gravamos nossos filmes, vídeos, jogos, músicas, e coisas do tipo. O HD tem uma desvantagem: suas partes mecânicas. Por conta de depender de um braço mecânico para ir e voltar para escrever no disco, ele acaba se tornando mais lento se comparado a outros tipos de memória. Mesmo assim, é um dos tipos mais comuns de memória persistente em computadores e notebooks hoje em dia.

Entretanto, ele não é o único tipo de memória persistente. Existem as Memórias Flash, que são muito parecidas fisicamente com a RAM, já que possuem chips muito parecidos, embora sejam um pouco mais lentas que a mesma. Fisicamente, são assim:

Essas memórias Flash são usadas por pendrives, por exemplo. Recentemente, uma tecnologia muito parecida também surgiu e deu origem aos SSDs (Solid State Drives, ou Unidade de Estado Sólido) que também são bem mais rápidas que o HD, mas um pouco mais lentas que a RAM. Atualmente, os SSDs estão sendo muito utilizados em Ultrabooks e computadores mais modernos por conta de seu ganho de performance, mas eles também são bem mais caros que um HD convencional.  Eles são assim:

 Bom, agora que você já conhece os principais tipos de memória, você já deve ter percebido que a memória persistente geralmente tem bem mais espaço que uma memória volátil né? Isso porque nós armazenamos os dados e os acumulamos nessas memórias persistentes, e precisamos de muito espaço pra ir baixando nossos jogos, músicas e tudo mais, não é mesmo?

“Ah, mas esses dias eu baixei aquele jogo Batman Arkham Knight e ele tem mais de 30 GB. Quando eu executo ele, ele fala que precisa só de 8 GB de Memória RAM, como pode isso?”

Como eu disse, você precisa de bastante espaço na memória persistente. Os 30 GB foram baixados e escritos no seu HD ou SSD (dependendo do seu computador). Isso corresponde a todo o conteúdo do jogo. Quando você executa o jogo, a memória RAM carrega apenas aquilo que é necessário para aquele momento do jogo e executa os comandos necessários para aquela determinada parte. Ela não vai carregar todos os 30 GB de arquivos porque:

  1. Ela não trabalha necessariamente com o conteúdo que é armazenado na memória persistente.
  2. Ela lida com os comandos e execuções do jogo naquele momento, e depois libera espaço para as coisas que virão.
  3. Seria extremamente ineficiente carregar todo o conteúdo. Iria levar um tempão, sem dizer que o jogo não vai usar todos os 30 GB o tempo inteiro. É desperdício de memória.

Bom, agora que você já sabe distinguir memória RAM dos outros tipos, vamos ao que realmente interessa: que raios é essa SWAP?

A SWAP é uma área de troca que vai auxiliar a RAM. Isso quer dizer que quando a RAM estiver quase cheia, ou estiver precisando executar algo com muita prioridade, ou detectar que existem alguns processos ocupando espaço a toa, ela vai jogar esses dados para a SWAP, liberando espaço dela mesma para que ela consiga comportar outras operações mais importantes.

Sabe quando você está com as mãos cheias de coisa, e pede para um amigo segurar algumas coisas para você enquanto você localiza suas chaves para abrir a porta? Então, tecnicamente é isso que a RAM faz com a SWAP. Ela não entrega exatamente tudo, só aquilo que tá atrapalhando ela naquele momento.

“Ah, então quer dizer que se eu tiver mais SWAP eu vou aumentar minha RAM?”

NÃO. E eu enfatizo mesmo: N-Ã-O. De forma alguma a SWAP vai aumentar sua RAM ou substituir a RAM. Ela é apenas uma área auxiliar que vai socorrer sua RAM em momentos em que ela não aguenta muito mais. Mas, lembre-se de uma coisa: a SWAP é uma partição nos dispositivos de memória persistente (HD ou SSD), e como nós vimos, os dispositivos de memória persistente são muito mais lentos que a memória RAM. Nós não podemos fazer nada sem a memória RAM, porque a velocidade dela é extremamente importante para a execução dos processos do computador.

Além do mais, quando você colocar seu computador para hibernar, ele vai tentar manter todos os seus arquivos salvos e processos em execução e desligar o computador até que você ligue de novo. Mas como você viu, assim que você desliga o computador, tudo o que está na memória RAM será apagado. Então, uma forma do Linux guardar tudo o que está na RAM é jogar tudo para a SWAP e manter tudo lá até que o computador seja ligado de novo. Depois que você ligar, a SWAP joga tudo de volta para a RAM, e seu computador volta do estado de onde parou.

Você pode até achar ruim que o Linux tem uma partição inteirinha dedicada para isso, mas o Windows também tem um arquivo enorme dentro da pasta Windows chamado de “pagefile.sys” que serve para a mesma finalidade. E esse arquivo geralmente é bem pesado.

Ah, outra recomendação que temos é que você crie sua partição SWAP com o tamanho do dobro da sua RAM, por motivos de segurança de dados, OK?

Espero que este post tenha te ajudado a entender bem melhor o computador e o que é uma SWAP! Da próxima vez vamos falar um pouco mais sobre “partições” e “sistemas de arquivos EXT4, EXT3, ZFS, ReiserFS, NTFS e suas diferenças”, OK?

Abraço,

Até a próxima!

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