top命令的SWAP計算錯誤了嗎？

這是新公司有個同事提到的，我恰好是負責這一塊的，因而給他解答以下。

 

問題：

寫了一個簡單的測試程序，申請2G內存但不使用，理論上不使用的內存不會佔用系統的物理內存和swap。top顯示這個進程使用了2G swap，但整個系統只使用了1G swap。感受TOP顯示的swap信息徹底是忽悠。

top - 12:03:30 up 109 days,  4:14, 16 users,  load average: 1.00, 1.02, 1.00
Tasks:   1 total,   0 running,   1 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  9.2%us,  3.4%sy,  0.0%ni, 87.5%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:  12462160k total,  7966312k used,  4495848k free,   465772k buffers
Swap :  4192956k total,  1257252k used ,  2935704k free,  5561148k cached

  PID USER      PR  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  SWAP DATA COMMAND                                                              
22051 zhouzm    15 2050m  388  320 S  0.0  0.0   0:00.00 2.0g 2.0g a.out

 

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解答：

彙總區域顯示的Swap: 1257252k used是正確的，不過任務區域的SWAP 2.0g其實也不算是錯的，我以爲是表達的意義不同。top源代碼裏面，不像其它參數，SWAP不是直接讀取/proc/pid/stat文件數據的， 是這樣計算的：SWAP = VIRT - RES，依賴於VIRT和RES。其中，VIRT（虛擬內存）是分配和釋放內存時會變化的，而RES（即RAM）是使用的時候隨着頁面交換變化的。在剛分配大量內存但尚未使用的時候，VIRT明顯變大但RES沒有明顯變化，致使SWAP變得出奇的大。

如下是我分配和使用2G大的數組，使用top捕捉到的變化過程：

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  SWAP COMMAND

before malloc 2G memory
4415 liangry   16   0  2404  248  192 S  0.0  0.0   0:00.00 2156 test_top_swap

after malloc 2G memory
4415 liangry   16   0 2050m  292  228 S  0.0  0.0   0:00.00 2.0g test_top_swap

start using the array
4415 liangry   25   0 2050m 733m  260 R 99.9 73.3   0:03.57 1.3g test_top_swap

end of assignment
4415 liangry   18   0 2050m 893m   84 R 24.3 89.3   0:11.19 1.1g test_top_swap

 

測試代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void) {
    sleep(15);
    long size = (long) 1024 * 1024 * 1024 * 2;
    char *s = (char *) malloc(sizeof(char) * size);
    sleep(15);
    long offset = 0;
    printf("starting.../n");
    while ( offset < size ) {
        strcpy(s + offset, "hello");
        offset += strlen("hello");
    }
    printf("sleeping.../n");
    sleep(99999);
    free(s);
    return 0;
}