第三周15-22阶段小结
- 内存映射
- 内核空间
- 用户空间
- 虚拟内存地址
- 物理内存地址
- 内存映射
- 缺页异常
- 虚拟内存空间分布
- 内核空间
- 栈
- 文件映射
- 堆
- 数据段
- 只读段
- 内存分配与回收
- 内存查看工具free
- Buffers 是内核缓冲区用到的内存，对应的是 /proc/meminfo 中的 Buffers 值。
- Cache 是内核页缓存和 Slab 用到的内存，对应的是 /proc/meminfo 中的 Cached 与 SReclaimable 之和。
- proc文件系统
- 只读段，包括程序的代码和常量，由于是只读的，不会再去分配新的内存，所以也不会产生内存泄漏。
- 数据段，包括全局变量和静态变量，这些变量在定义时就已经确定了大小，所以也不会产生内存泄漏。
- 最后一个内存映射段，包括动态链接库和共享内存，其中共享内存由程序动态分配和管理。所以，如果程序在分配后忘了回收，就会导致跟堆内存类似的泄漏问题。
内存泄漏的危害非常大，这些忘记释放的内存，不仅应用程序自己不能访问，系统也不能把它们再次分配给其他应用。内存泄漏不断累积，甚至会耗尽系统内存。
- 原理
- 所谓换出，就是把进程暂时不用的内存数据存储到磁盘中，并释放这些数据占用的内存。
- 而换入，则是在进程再次访问这些内存的时候，把它们从磁盘读到内存中来。
- 页最小阈值（pages_min）、页低阈值（pages_low）和页高阈值（pages_high）。剩余内存，则使用 pages_free 表示。
- 剩余内存小于页最小阈值，说明进程可用内存都耗尽了，只有内核才可以分配内存。
- 剩余内存落在页最小阈值和页低阈值中间，说明内存压力比较大，剩余内存不多了。这时 kswapd0 会执行内存回收，直到剩余内存大于高阈值为止。
- 剩余内存落在页低阈值和页高阈值中间，说明内存有一定压力，但还可以满足新内存请求。
- 剩余内存大于页高阈值，说明剩余内存比较多，没有内存压力。
- swappiness
- 对文件页的回收，当然就是直接回收缓存，或者把脏页写回磁盘后再回收。
- 而对匿名页的回收，其实就是通过 Swap 机制，把它们写入磁盘后再释放内存。
- Linux 提供了一个 /proc/sys/vm/swappiness 选项，用来调整使用 Swap 的积极程度。
- swappiness 的范围是 0-100，数值越大，越积极使用 Swap，也就是更倾向于回收匿名页；数值越小，越消极使用 Swap，也就是更倾向于回收文件页。
- 内存性能指标
- 内存性能工具
- 性能指标和工具的联系
- 如何迅速分析内存的性能瓶颈
- 为了迅速定位内存问题，我通常会先运行几个覆盖面比较大的性能工具，比如 free、top、vmstat、pidstat 等。
- 内存问题分析步骤
- 先用 free 和 top，查看系统整体的内存使用情况。
- 再用 vmstat 和 pidstat，查看一段时间的趋势，从而判断出内存问题的类型。
- 最后进行详细分析，比如内存分配分析、缓存 / 缓冲区分析、具体进程的内存使用分析等。