經(jīng)常碰到系統(tǒng)跑著跑著一段時間內(nèi)存滿了，出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的問題，系統(tǒng)軟件太龐大，這類問題又不好直接從源碼中分析，所以需要借助工具來分析了，kmemleak就是這樣的一個工具。
成都創(chuàng)新互聯(lián)公司成都網(wǎng)站建設(shè)定制開發(fā)，是成都營銷推廣公司,為成都石涼亭提供網(wǎng)站建設(shè)服務(wù),有成熟的網(wǎng)站定制合作流程，提供網(wǎng)站定制設(shè)計服務(wù)：原型圖制作、網(wǎng)站創(chuàng)意設(shè)計、前端HTML5制作、后臺程序開發(fā)等。成都網(wǎng)站建設(shè)熱線：028-86922220
在Kernel?hacking中打開CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK =y即使能了kmemleak，其實就是開了一個內(nèi)核線程，該內(nèi)核線程每10分鐘（默認值）掃描內(nèi)存，并打印發(fā)現(xiàn)新的未引用的對象的數(shù)量。kmemleak的原理其實就是通過kmalloc、vmalloc、kmem_cache_alloc等內(nèi)存的分配，跟蹤其指針，連同其他的分配大小和堆棧跟蹤信息，存儲在PRIO搜索樹。如果存在相應(yīng)的釋放函數(shù)調(diào)用跟蹤和指針，就會從kmemleak數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中移除。下面我們看看具體的用法。
查看內(nèi)核打印信息詳細過程如下：
1、掛載debugfs文件系統(tǒng)
mount?-t?debugfs?nodev?/sys/kernel/debug/
2、開啟內(nèi)核自動檢測線程
echo?scan??/sys/kernel/debug/kmemleak
3、查看打印信息
cat?/sys/kernel/debug/kmemleak
4、清除內(nèi)核檢測報告，新的內(nèi)存泄露報告將重新寫入/sys/kernel/debug/kmemleak
echo?clear??/sys/kernel/debug/kmemleak
內(nèi)存掃描參數(shù)可以進行修改通過向/sys/kernel/debug/kmemleak?文件寫入。?參數(shù)使用如下：
off 禁用kmemleak（不可逆）
stack=on 啟用任務(wù)堆棧掃描(default)
stack=off 禁用任務(wù)堆棧掃描
scan=on 啟動自動記憶掃描線程(default)
scan=off 停止自動記憶掃描線程
scan=secs 設(shè)置n秒內(nèi)自動記憶掃描，默認600s
scan 開啟內(nèi)核掃描
clear 清除內(nèi)存泄露報告
dump=addr 轉(zhuǎn)存信息對象在addr
通過“kmemleak?=?off”，也可以在啟動時禁用Kmemleak在內(nèi)核命令行。在初始化kmemleak之前，內(nèi)存的分配或釋放這些動作被存儲在一個前期日志緩沖區(qū)。這個緩沖區(qū)的大小通過配CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_EARLY_LOG_SIZE設(shè)置。
假如通過“Free”查看內(nèi)存幾乎耗盡，但通過 top/ps 命令卻看不出來用戶態(tài)應(yīng)用程序占用太多的內(nèi)存空間， 那么內(nèi)核模塊可能發(fā)生了內(nèi)存泄露
SLAB 是Linux內(nèi)核中按照對象大小進行分配的內(nèi)存分配器。
通過SLAB的信息來查看內(nèi)核模塊占用的內(nèi)存空間：
方法1. 查看meminfo文件
方法2. 查看slabinfo文件
一般查看slabinfo文件就足以，如果發(fā)現(xiàn)slabinfo中占用內(nèi)存過大，那基本可以斷定，內(nèi)核模塊出現(xiàn)了內(nèi)存泄露了
還有個命令 slabinfo 也是可以看，其實也是去讀 /proc/slabinfo 后可視化出來
Linux內(nèi)核的Kmemleak實現(xiàn)內(nèi)存泄露檢測
看看下面這個函數(shù)是哪里導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏呢？
一眼可能不容易看出上面的有什么問題，有kmalloc，有kfree 成對出現(xiàn)的。
問題正好出在 pr_debug 這個函數(shù)中的參數(shù)傳遞， 熟悉函數(shù)調(diào)用傳參的人應(yīng)該會知道編譯器一般對參數(shù)的處理采用堆棧的方式，是一個先進后出的過程，這樣參數(shù)的執(zhí)行一般是逆序的（由于編譯器實現(xiàn)的不同，這個過程不是確定的），這樣kfree會在kmalloc之前運行，導(dǎo)致每次運行都會泄漏一點內(nèi)存。
Resolving Memory Leaks In Linux Kernel
Slab Allocator
Proc Info
Using Crash Debugger
內(nèi)存是Linux內(nèi)核所管理的最重要的資源之一。內(nèi)存管理系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中最為重要的部分，因為系統(tǒng)的物理內(nèi)存總是少于系統(tǒng)所需要的內(nèi)存數(shù)量。虛擬內(nèi)存就是為了克服這個矛盾而采用的策略。系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存通過在各個進程之間共享內(nèi)存而使系統(tǒng)看起來有多于實際內(nèi)存的內(nèi)存容量。Linux支持虛擬內(nèi)存, 就是使用磁盤作為RAM的擴展，使可用內(nèi)存相應(yīng)地有效擴大。核心把當(dāng)前不用的內(nèi)存塊存到硬盤，騰出內(nèi)存給其他目的。當(dāng)原來的內(nèi)容又要使用時，再讀回內(nèi)存。以下就是我為大家整理到的詳細LINUX系統(tǒng)內(nèi)存管理的知識，歡迎大家閱讀!!!
LINUX系統(tǒng)教程：內(nèi)存管理的知識詳解
一、內(nèi)存使用情況監(jiān)測
(1)實時監(jiān)控內(nèi)存使用情況
在命令行使用“Free”命令可以監(jiān)控內(nèi)存使用情況
代碼如下:
#free
total used free shared buffers cached
Mem: 256024 192284 63740 0 10676 101004
-/+ buffers/cache: 80604 175420
Swap: 522072 0 522072
上面給出了一個256兆的RAM和512兆交換空間的系統(tǒng)情況。第三行輸出(Mem:)顯示物理內(nèi)存。total列不顯示核心使用的物理內(nèi)存(通常大約1MB)。used列顯示被使用的內(nèi)存總額(第二行不計緩沖)。 free列顯示全部沒使用的內(nèi)存。Shared列顯示多個進程共享的內(nèi)存總額。Buffers列顯示磁盤緩存的當(dāng)前大小。第五行(Swap:)對對換空間，顯示的信息類似上面。如果這行為全0，那么沒使用對換空間。在缺省的狀態(tài)下，free命令以千字節(jié)(也就是1024字節(jié)為單位)來顯示內(nèi)存使用情況?？梢允褂谩猦參數(shù)以字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況，或者可以使用—m參數(shù)以兆字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況。還可以通過—s參數(shù)使用命令來不間斷地監(jiān)視內(nèi)存使用情況：
#free –b –s2
這個命令將會在終端窗口中連續(xù)不斷地報告內(nèi)存的使用情況，每2秒鐘更新一次。
(2)組合watch與 free命令用來實時監(jiān)控內(nèi)存使用情況：
代碼如下:
#watch -n 2 -d free
Every 2.0s: free Fri Jul 6 06:06:12 2007
total used free shared buffers cached
Mem: 233356 218616 14740 0 5560 64784
-/+ buffers/cache: 148272 85084
Swap: 622584 6656 615928
watch命令會每兩秒執(zhí)行 free一次，執(zhí)行前會清除屏幕，在同樣位置顯示數(shù)據(jù)。因為 watch命令不會卷動屏幕，所以適合出長時間的監(jiān)測內(nèi)存使用率。可以使用 -n選項，控制執(zhí)行的頻率;也可以利用 -d選項，讓命令將每次不同的地方顯示出來。Watch命令會一直執(zhí)行，直到您按下 [Ctrl]-[C] 為止。
二、虛擬內(nèi)存的概念
(1)Linux虛擬內(nèi)存實現(xiàn)機制
Linux虛擬內(nèi)存的實現(xiàn)需要六種機制的支持：地址映射機制、內(nèi)存分配回收機制、緩存和刷新機制、請求頁機制、交換機制、內(nèi)存共享機制。
首先內(nèi)存管理程序通過映射機制把用戶程序的邏輯地址映射到物理地址，在用戶程序運行時如果發(fā)現(xiàn)程序中要用的虛地址沒有對應(yīng)的物理內(nèi)存時，就發(fā)出了請求頁要求;如果有空閑的內(nèi)存可供分配，就請求分配內(nèi)存(于是用到了內(nèi)存的分配和回收)，并把正在使用的物理頁記錄在緩存中(使用了緩存機制)。 如果沒有足夠的內(nèi)存可供分配，那么就調(diào)用交換機制，騰出一部分內(nèi)存。另外在地址映射中要通過TLB(翻譯后援存儲器)來尋找物理頁;交換機制中也要用到交換緩存，并且把物理頁內(nèi)容交換到交換文件中后也要修改頁表來映射文件地址。
(2)虛擬內(nèi)存容量設(shè)定
也許有人告訴你，應(yīng)該分配2倍于物理內(nèi)存的虛擬內(nèi)存，但這是個不固定的規(guī)律。如果你的物理保存比較小，可以這樣設(shè)定。如果你有1G物理內(nèi)存或更多的話，可以縮小一下虛擬內(nèi)存。Linux會把大量的內(nèi)存用做Cache的,但在資源緊張時回收回.。你只要看到swap為0或者很小就可以放心了,因為內(nèi)存放著不用才是最大的浪費。
三、使甩vmstat命令監(jiān)視虛擬內(nèi)存使用情況
vmstat是Virtual Meomory Statistics(虛擬內(nèi)存統(tǒng)計)的縮寫，可對操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進程、CPU活動進行監(jiān)視。它是對系統(tǒng)的整體情況進行統(tǒng)計，不足之處是無法對某個進程進行深入分析。通常使用vmstat 5 5(表示在5秒時間內(nèi)進行5次采樣)命令測試。將得到一個數(shù)據(jù)匯總它可以反映真正的系統(tǒng)情況。
代碼如下:
#vmstat 5 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 62792 3460 9116 88092 6 30 189 89 1061 569 17 28 54 2
0 0 62792 3400 9124 88092 0 0 0 14 884 434 4 14 81 0
0 0 62792 3400 9132 88092 0 0 0 14 877 424 4 15 81 0
1 0 62792 3400 9140 88092 0 0 0 14 868 418 6 20 74 0
1 0 62792 3400 9148 88092 0 0 0 15 847 400 9 25 67 0
vmstat命令輸出分成六個部分：
(1)進程procs：
r：在運行隊列中等待的進程數(shù) 。
b：在等待io的進程數(shù) 。
(2)內(nèi)存memoy：
swpd：現(xiàn)時可用的交換內(nèi)存(單位KB)。
free：空閑的內(nèi)存(單位KB)。
buff: 緩沖去中的內(nèi)存數(shù)(單位：KB)。
cache：被用來做為高速緩存的內(nèi)存數(shù)(單位：KB)。
(3) swap交換頁面
si: 從磁盤交換到內(nèi)存的交換頁數(shù)量，單位：KB/秒。
so: 從內(nèi)存交換到磁盤的交換頁數(shù)量，單位：KB/秒。
(4) io塊設(shè)備:
bi: 發(fā)送到塊設(shè)備的塊數(shù)，單位：塊/秒。
bo: 從塊設(shè)備接收到的塊數(shù)，單位：塊/秒。
(5)system系統(tǒng)：
in: 每秒的中斷數(shù)，包括時鐘中斷。
cs: 每秒的環(huán)境(上下文)切換次數(shù)。
(6)cpu中央處理器：
cs：用戶進程使用的時間 。以百分比表示。
sy：系統(tǒng)進程使用的時間。 以百分比表示。
id：中央處理器的空閑時間 。以百分比表示。
如果 r經(jīng)常大于 4 ，且id經(jīng)常小于40，表示中央處理器的負荷很重。 如果bi，bo 長期不等于0，表示物理內(nèi)存容量太小。
四、Linux 服務(wù)器的內(nèi)存泄露和回收內(nèi)存的方法
1、內(nèi)存泄漏的定義：
一般我們常說的內(nèi)存泄漏是指堆內(nèi)存的泄漏。堆內(nèi)存是指程序從堆中分配的，大小任意的(內(nèi)存塊的大小可以在程序運行期決定)，使用完后必須顯示釋放的內(nèi)存。應(yīng)用程序一般使用malloc，realloc，new等函數(shù)從堆中分配到一塊內(nèi)存，使用完后，程序必須負責(zé)相應(yīng)的調(diào)用free或釋放該內(nèi)存塊，否則，這塊內(nèi)存就不能被再次使用，我們就說這塊內(nèi)存泄漏了。
2、內(nèi)存泄露的危害
從用戶使用程序的角度來看，內(nèi)存泄漏本身不會產(chǎn)生什么危害，作為一般的用戶，根本感覺不到內(nèi)存泄漏的存在。真正有危害的`是內(nèi)存泄漏的堆積，這會最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。從這個角度來說，一次性內(nèi)存泄漏并沒有什么危害，因為它不會堆積，而隱式內(nèi)存泄漏危害性則非常大，因為較之于常發(fā)性和偶發(fā)性內(nèi)存泄漏它更難被檢測到。存在內(nèi)存泄漏問題的程序除了會占用更多的內(nèi)存外，還會使程序的性能急劇下降。對于服務(wù)器而言，如果出現(xiàn)這種情況，即使系統(tǒng)不崩潰，也會嚴重影響使用。
3、內(nèi)存泄露的檢測和回收
對于內(nèi)存溢出之類的麻煩可能大家在編寫指針比較多的復(fù)雜的程序的時候就會遇到。在 Linux 或者 unix 下，C、C++語言是最使用工具。但是我們的 C++ 程序缺乏相應(yīng)的手段來檢測內(nèi)存信息，而只能使用 top 指令觀察進程的動態(tài)內(nèi)存總額。而且程序退出時，我們無法獲知任何內(nèi)存泄漏信息。
使用kill命令
使用Linux命令回收內(nèi)存，我們可以使用Ps、Kill兩個命令檢測內(nèi)存使用情況和進行回收。在使用超級用戶權(quán)限時使用命令“Ps”，它會列出所有正在運行的程序名稱，和對應(yīng)的進程號(PID)。Kill命令的工作原理是：向Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核送出一個系統(tǒng)操作信號和程序的進程號(PID)。
應(yīng)用例子：
為了高效率回收內(nèi)存可以使用命令ps 參數(shù)v：
代碼如下:
[root@www ~]# ps v
PID TTY STAT TIME MAJFL TRS DRS RSS %MEM COMMAND
2542 tty1 Ss+ 0:00 0 8 1627 428 0.1 /sbin/mingetty tty1
2543 tty2 Ss+ 0:00 0 8 1631 428 0.1 /sbin/mingetty tty2
2547 tty3 Ss+ 0:00 0 8 1631 432 0.1 /sbin/mingetty tty3
2548 tty4 Ss+ 0:00 0 8 1627 428 0.1 /sbin/mingetty tty4
2574 tty5 Ss+ 0:00 0 8 1631 432 0.1 /sbin/mingetty tty5
2587 tty6 Ss+ 0:00 0 8 1627 424 0.1 /sbin/mingetty tty6
2657 tty7 Ss+ 1:18 12 1710 29981 7040 3.0 /usr/bin/Xorg :0 -br -a
2670 pts/2 Ss 0:01 2 682 6213 1496 0.6 -bash
3008 pts/4 Ss 0:00 2 682 6221 1472 0.6 /bin/bash
3029 pts/4 S+ 0:00 2 32 1783 548 0.2 ping 192.168.1.12
3030 pts/2 R+ 0:00 2 73 5134 768 0.3 ps v
然后如果想回收Ping命令的內(nèi)存的話，使用命令：
代碼如下:
# Kill -9 3029
使用工具軟件
Memprof是一個非常具有吸引力且非常易于使用的軟件，它由Red Hat的Owen Talyor創(chuàng)立。這個工具是用于GNOME前端的Boehm-Demers-Weiser垃圾回收器。這個工具直接就可以執(zhí)行，并且其工作起來無需對源代碼進行任何修改。在程序執(zhí)行時，這個工具會以圖形化的方式顯示內(nèi)存的使用情況。
相關(guān)介紹：Linux
嚴格來講，Linux這個詞本身只表示Linux內(nèi)核，但人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來形容整個基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)。
Linux擁有以下特性：類似于Unix的基本思想，支持完全免費與自由傳播，完全兼容POSIX1.0標(biāo)準(zhǔn)，支持多用戶、多任務(wù)、有著良好的界面、支持多種平臺。Linux 能運行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
Linux有著許多不同的版本，但它們都使用了Linux內(nèi)核。Linux可安裝在各種計算機硬件設(shè)備中，比如手機、平板電腦、路由器、視頻游戲控制臺、臺式計算機、大型機和超級計算機。
重慶分公司
重慶分公司
