メモリを消費する時はどんな時でしょうか?

質問

教えてください。
CPUは100%使っていてもメモリを50%も使うことはありません。
環境は古く、CPUはpentium4でメモリは1GBです。
検索すると、プログラマーがメモリーリークといって所謂プログラムのバグの時にメモリが100%越えるのと、3Dゲームをやるとたくさん消費するそうです。
私はプログラマーではないから3Dゲームを同時にやってみました。
しかし、40%程度までしか行きません。
それに大体安定しています。
メモリ8GBだと10%も行きません。
swapは0%です。
メモリを消費する時はどんな時でしょうか?
ただ単に不思議です。
知りたいです。
教えてください。
どうぞ宜しく願い致します。

回答No.1

naznaz1111 · ベストアンサー

例えば、プログラムを走らせるとします。
このとき、ハードディスクからプログラムがメモリーに転送され、実行されます。
またプログラムがデータを読み込みます。このデータは、メモリーに転送されます。

このようなタイミングで、メモリーは消費していきます。

質問にある、メモリーリークとは、
データを読み込み、それを使い終えたときに、
「使い終わりましたよ～」と宣言する操作を忘れた場合に起こります。
パソコン（OS）は、宣言が来たら空き領域に変更しますが、それが来ないので使用中と認識します。

もし、宣言がなされずに、どんどんデータを読み込んでいけば、
メモリーの使用量は増え続けていく結果となります。

「宣言のし忘れ」ですから、これは正常な動作ではありません。
正常なプログラムを走らせても、リークしませんから、使用量が増えることはありません。

３Dゲームもメモリーを消費しますが、
どちらかいうと、動画・静止画の処理のが、使う気がします。
1GBもあれば十分でしょうが、Photoshopなどで大きな画像を開くと、かなり消費されたことが分かります。

なお、１００％は見ることは出来ないかも。
こうなると、フリーズすることのが多いような気がします。

お礼

お返事ありがとうございます。
ほぼ解りました。

実はまだ先の話ですが、サーバを立ててみようと思っています。
動画サイトで「できればストリーミングサーバができれば・・・。」
と思っています。

出版社やフォーラムに問い合わせると「いいスペックのものがいい。」
との事でメモリ8GB、CPUがCore.i7を購入致しました。

この選択は正しいと思われますか?

たびたびすみません。
ご返事お待ちしております。

補足

もう一つお聞きしたいです。
CPUの負荷が１００％状態を続けているのに
普通にパソコンは動きます。
これも不思議です。
何故でしょうか?
教えてください。

サーバの件はYouTubeを利用しないでやりたいと思っています。
多分、よく解りませんが動画をエンコードするから
いいスペックのものがいいのでしょう。

すみません。
色々と教えてください。

回答No.3

Toshi0230

No.1さんがだいたい回答してくれているので落ち穂拾いをば…

メモリの使用量が増えてくると、使用頻度の少ないメモリ領域を順にHDD上のスワップ領域（Windowsだとページファイルという呼び方をします）に退避させて使用可能なメモリ領域を確保しようとします。
その為、大量のメモリを使用するアプリケーションを複数起動していたりすると、PCの動作は極端に遅くなります。No.1さんが「メモリ100%使用するとフリーズする」ということを回答していましたが、現実的にはフリーズする前に実用に耐えなくなります。

CPU負荷が100%でも普通に使用できている様に思えるのは、必要な計算が順次行われていて処理の「待ち」が殆ど発生してない（あるいは発生していても体感できる様な物になっていない）からです。
さらに、マウスの移動やキーの入力は「割り込み」と言って比較的優先的に処理されますのでそう感じやすいです。
前述のスワップ領域の使用量が増えてくると、往々にしてディスクへのアクセス頻度が多くなるため、処理の「待ち」が増えます。これは、ディスクのアクセス処理はCPUの計算に比べて遙かに遅いためです。このときはキー入力なども待たされることになり、遅さを実感できます。
（逆に言えば、メモリがスワップしていなければPCの使用にそれほどストレスは感じないと思います）

お礼

ご回答をありがとうございます。
いじわる操作で試しました。
IBMのThinkCentreで4つのワークスペース
とそのうち沢山の動画を同時に再生したり、止めたり
3Dのアプリもやってみました。
$ free -s 5
でずっと見ていました。
4つの動画も行かないうちに遅くなりました。
メモリのフリースペースが50MBぐらいでダメかな?
って感じでした。
色々と勉強になります。
また教えてください。

早くも聞いてもいいでしょうか?
別スレッドがいいと思いますが、
例えば、$ pingなど$ free -s 5もそうですが
これを終わらせるために「q」を押すと終わる
のもありましたが($ ps auxかな?)、
上記二つのコマンドは止まらなかったです。
止めるにはどうしたら良いでしょうか?

もし良かったらお願い致します。
ありがとうございました。

回答No.2

naznaz1111

A#1です。

CPU負荷というか、利用率は、単位時間ないにどれだけCPUが使われているか、です。
単位時間というと難しいかもしれませんから、1秒あたりって考えてもいいでしょう。
例えば、1秒間に、OSが10％、アプリ１が50％使っていれば、利用率は60％になります。

もう１つ、OSの役割にスケジューリングというのがあります。
これは、どのタスクをどれくらいで、どの順番で動かすかということです。
OSは、いくつものタスクを、高速で切り替えて、
我々にとってはいくつものタスクが、同時に動いているように見せかけています。

さて、利用率100％がどのような状態かと言えば、
スケジューリングで埋めるべき時間が、すべて埋まってしまった状態です。
OSはタスクをこれ以上割り当てることが出来ませんから、
CPUを使わせてくれと、タスクが言って来ても、後回しにされます。

でも、「タスクを切り替える」ことそのもののタスクは、おそらく優先的に割り当てますから、
切り替え自体は問題なく進むことになります。

つまり、PCは動作し続けることが出来ます。
ただし、後回しにされるタスクが出てきますから、ユーザーにとっては動作が遅く感じます。

サーバーの件ですが、正直ストリーミングはやったことがないので、よくわかりません。
ただ、サーバーでも、普通のPCでも、ボトルネックになっている部分で、
もっとも処理が滞ります。
おっしゃるスペックならば、CPU・メモリは特に問題は感じません。
しかし、例えばハードディスクからの読み込みが遅ければ、
すべての処理がそれに影響され遅くなります。
遊んでいる時間が大きいって言った方が良いですかね。
何をやるにもスペックが良い方がいいに決まってますが、
このボトルネックが存在するならば、まずそのスペックをあげてやる方が、費用対効果がよくなります。
ハードディスクからの読み込みが遅いのならRAIDを組むとか、
RAMディスクを作成して、あらかじめそこに転送しておくなどの方法があります。

Youtubeのようなアクセスが多いサイトの場合、
ロードバランサというのをつかって、負荷分散を行っていることが多いですね。

個人レベルでそれを行うのは、少し難しいです。
昔HPサーバーを立てたことがありましたが、数アクセスで、もう遅さを感じました。
そのころは知識がなかったので、そのまま自宅サーバーは辞めちゃいましたが、
今だと、CPUも早くなってるし、どうなんでしょうね。

どこまでいけるかは分かりませんが、良い経験にはなるとは思うので、がんばってみてください。

お礼

お返事をありがとうございます。
そうですね。
「RAIDを組むとか、
　RAMディスクを作成して、あらかじめそこに転送しておくなどの方法」
色々と難しそうです。
励ましてくださりありがとうございます。

他にもいっぱい聞きたい事があります。

でも少し間をおきます。
どうぞ、また宜しくお願い致します。

補足

つかぬ事ですが、64bitPCで
$ free -s 10をやってみます。
どれくらいの違いがあるのか興味があります。

次回の質問の際は
宜しくお願い致します。