在产品的开发中,通过对当前系统消耗内存总量的统计,可以对产品所需内存总量进行精确的评估,从而选择合适的内存芯片与大小,降低产品的成本。在遇到内存泄露类问题时,经常会对此束手无策,本文通过对proc下进程相关的文件进行分析,精确评估系统消耗内存的大小,还可以对内存泄露类问题的解决提供一种定位手段。
Linux在内存使用上的原则是:如果内存充足,不用白不用,尽量使用内存来缓存一些文件,从而加快进程的运行速度,而当内存不足时,会通过相应的内存回收策略收回cache内存,供进程使用。
一、系统总内存的分析
可以从proc目录下的meminfo文件了解到当前系统内存的使用情况汇总,其中可用的物理内存=memfree+buffers+cached,当memfree不够时,内核会通过回写机制(pdflush线程)把cached和buffered内存回写到后备存储器,从而释放相关内存供进程使用,或者通过手动方式显式释放cache内存:
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches |
下图是海思平台下当前系统内存的总体使用情况,其中可以看到,系统消耗掉了29M的内存,下面继续分析这些内存都是被谁消耗掉了。
# cat /proc/meminfo |
MemTotal: 68956 kB MemFree: 18632 kB Buffers: 4096 kB Cached: 17260 kB SwapCached: 0 kB Active: 21304 kB Inactive: 19248 kB SwapTotal: 0 kB SwapFree: 0 kB Dirty: 0 kB Writeback: 0 kB AnonPages: 19216 kB Mapped: 2472 kB Slab: 6900 kB SReclaimable: 924 kB SUnreclaim: 5976 kB PageTables: 460 kB NFS_Unstable: 0 kB Bounce: 0 kB CommitLimit: 62060 kB Committed_AS: 28864 kB VmallocTotal: 442368 kB VmallocUsed: 46984 kB VmallocChunk: 393212 kB |
二、进程使用内存的统计
在32位操作系统中,每个进程拥有4G的虚拟内存空间,其中0~3GB是每个进程的私有用户空间,这个空间对系统中其他进程是不可见的。3~4GB是linux内核空间,由系统所有的进程以及内核所共享的。通过访问/proc/{pid}/下相关文件,可以了解每个线程虚拟内存空间的使用情况,从而了解每个线程所消耗内存的多少。
由于我们的产品都是使用多线程方式实现的,多个线程共享一个进程的用户态虚拟地址空间,虚拟地址空间包含若干区域,主要有如下几个区域:
1、当前执行文件的代码段,该代码段称为text段。
2、执行文件的数据段,主要存储执行文件用到的全局变量,静态变量。
3、存储全局变量和动态产生的数据的堆。
4、用于保存局部变量和实现函数调用的栈。
5、采用mmap方式映射到虚拟地址空间中的内存段