详细讲述了CPU的调度原理，本篇讲一下内存的分配过程。

运行在ESXi主机上的虚拟机分配内存之和可以超过物理机的实际内存大小，这个技术叫做超额分配（overcommitment），即使单个虚拟机的内存分配值都可以超分。但是超分的结果就是可能会引起内存资源竞争，从而有可能影响到性能。

 

VMkernel中有另外一个组件叫做memory allocator，用来负责内存资源的分配，（负责CPU调度的是scheduler，上一篇提到过），如下图：

 

 

那么内存分配的过程究竟是怎样的呢？我们来详细描述一下：

 

• 首先，内存分为三个级别，主机物理内存，客户机物理内存（虚拟机分配的内存大小），客户机虚拟内存（应用程序使用的内存）。虚拟机开机后，VMkernel 不会立即分配所有的客户机物理内存给虚拟机，初始阶段是根据OS和应用程序的需要按需分配，如下图所示。这个时候，VMkernel会把物理机的内存页面地址映射给客户机物理内存页面，从而实现内存虚拟化。

 

 

• 其次，当OS和应用程序释放内存的时候，Guest OS会把这些内存页面地址放在free list，但是VMkernel并不知道这个list，也就是说，VMkernel是不知道Guest里边有内存释放，也不会知道哪些应用程序正在占用哪些内存页面，它只知道虚拟机分配的内存大小。（是不是感觉VMkernel挺傻的，自己的东西分给别人了，但是别人用不用也不知道，直到最后自己的东西被分完了。）如下图所示：

 

 

其中，free list是Guest OS没有分配给应用程序的，左侧第一个“红色”内存页面是应用程序暂时不用的，被称为“Idle--闲置”内存，其他三个内存页面（黄色，蓝色，灰色）是应用程序正在使用的，被称为“Active--活动”内存，所以Guest OS会把内存分为下图的树形结构：

 

 

最后，当内存超分时，虚拟机请求的内存达到或者超过实际的物理内存大小时，VMkernel就要对分配出去的内存进行回收，从而触发四种内存回收机制，目的是为了保证所有的虚拟机都可以共享到内存资源，默认情况下，物理内存是平均分配的，但是如果管理员设置了资源控制参数（预留，限制，份额），那么VMkernel就会按照优先级对虚拟机的内存请求进行重分配。