一文掌握 Linux 性能分析以内存篇

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前面咱们已经学习了 CPU 篇，这篇来看下内存篇。

01 内存信息

一样在分析内存以前，咱们得知到怎么查看系统内存信息，有如下几种方法。

1.1 /proc/meminfo

这个文件记录着比较详细的内存配置信息，使用 cat /proc/meminfo 查看。

咱们比较关心的是下面几个字段：

• MemTotal：系统总内存，因为 BIOS、内核等会占用一些内存，因此这里和配置声称的内存会有一些出入，好比我这里配置有 2G，但其实只有 1.95G 可用。
• MemFree：系统空闲内存。
• MemAvailable：应用程序可用内存。有人会比较奇怪和 MemFree 的区别，能够从两个层面来区分，MemFree 是系统层面的，而 MemAvailable 是应用程序层面的。系统中有些内存虽然被使用了可是有一部分是能够回收的，好比 Buffers、Cached 及 Slab 这些内存，这部分能够回收的内存加上 MemFree 才是 MemAvailable 的内存值，这是内核经过特定算法算出来的，是一个估算值。
• Buffers：缓冲区内存
• Cached：缓存

上面信息没有 MemUsed 的值，虽然能够用现有的值大体估算出来，可是咱们想一步到位，就用下面的 free 命令。

1.2 free

这个命令估计用的人就多了（我通常都是用这个命令）。

这里存在一个计算公式：

MemTotal = used + free + buff/cache（单位 K）

几个字段和上面 /proc/meminfo 的字段是对应的。还有个 shared 字段，这个是多进程的共享内存空间，不经常使用。

咱们注意到 free 很小，buff/cache 却很大，这是 Linux 的内存设计决定的，Linux 的想法是内存闲着反正也是闲着，不如拿出来作系统缓存和缓冲区，提升数据读写的速率。可是当系统内存不足时，buff/cache 会让出部分来，很是灵活的操做。

要看比较直观的值，能够加 -h 参数：

1.3 dmidecode

一样可使用这个命令，对于内存，可使用 dmidecode -t memory 查看：

1.4 vmstat

这个命令也是很是经常使用了。但对于内存，显示信息有限。它更可能是用于进行系统全局分析和 CPU 分析。详细能够看 CPU 分析一文。

02 进程内存使用状况分析

最经常使用的两个命令 ps 和 top，虽然很简单的两个命令，但仍是有很多学问的。

2.1 top/htop

top 命令运行时默认是按照 CPU 利用率进行排序的，若是要按照内存排序，该怎么操做呢？两种方法，一种直接按 “M”（相应的按 “P” 是 CPU），另一种是在键入 top 以后，按下 “F”，而后选择要排序的字段，再按下 “s” 确认便可。

能够看到，我按照 “%MEM” 排序的结果。这个结果对于查看系统占用内存较多的哪些进程是比较有用的。

而后这里咱们会重点关注几个地方，上面横排区，和前面几个命令同样能够查看系统内存信息，中间标注的横条部分，和内存相关的有三个字段：VIRT、RES、SHR。

• VIRT：virtual memory usage，进程占用的虚拟内存大小。
• RES：resident memory usage，进程常驻内存大小，也就是实际内存占用状况，通常咱们看进程占用了多少内存，就是看的这个值。
• SHR：shared memory，共享内存大小，不经常使用。

2.2 ps

ps 一样能够查看进程占用内存状况，通常经常使用来查看 Top n 进程占用内存状况，如：
ps aux --sort=rss | head -n，表示按 rss 排序，取 Top n。

这里也关注三个字段：

• %MEM：进程使用物理内存所占百分比。
• VSZ：进程使用虚拟内存大小。
• RSS：进程使用物理内存大小，咱们会重点关注这个值。

2.3 pmap

这个命令用于查看进程的内存映像信息，可以查看进程在哪些地方用了多少内存。 经常使用 pmap -x pid 来查看。

能够看到该进程内存被哪些库、哪些文件所占用，据此咱们定位程序对内存的使用。

几个字段介绍一下：

• Address：占用内存的文件的内存起始地址。
• Kbytes：占用内存的字节数。
• RSS：实际占用内存大小。
• Dirty：脏页大小。
• Mapping：占用内存的文件，[anon] 为已分配的内存，[stack] 为程序堆栈

最后的 total 为统计的总值。咱们可使用 pmap -x pid | tail -1 这样只显示最后一行，循环显示最后一行，达到监控该进程的目的。使用：

while true; do pmap -x pid | tail -1; sleep 1; done

OK，以上工具都是 Linux 自带的，固然还有不少高阶的工具，好比 atop、memstat 等等，对于内存泄漏有一个比较经常使用的检测工具 Valgrind，更多干货能够关注个人公众号。

经过以上手段，咱们基本上就能定位内存问题所在了，到底是内存过小，仍是进程占用内存太多，有哪些进程占用较多，这些进程又究竟有哪些地方占用较多，这些问题经过以上方法都能解决。

最后简单总结下，以上很多工具可能有人会犯选择困难症了。对于我来讲，查看系统内存用 free -h，分析进程内存占用用 ps 或者 top（首选 ps），深刻分析选择 pmap，就酱。

参考：

Linux下查看内存使用状况的多种方法 http://stor.51cto.com/art/201...

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