Linux監控工具介紹系列——smem

smem工具介紹

   

    smem是Linux系統上的一款能夠生成多種內存耗用報告的命令行工具。與現有工具不同的是smem能夠報告實際使用的物理內存（PSS），這是一種更有意義的指標。能夠衡量虛擬內存系統的庫和應用程序所佔用的內存數量。

因爲大部分的物理內存一般在多個應用程序之間共享，名爲實際使用物理內存（RSS）的這個標準的內存耗用衡量指標會大大高估內存耗用狀況。PSS這個參數而是衡量了每一個應用程序在每一個共享內存區中的「公平分配」，給出了一個切合實際的衡量指標。

 

smem有許多功能特性：

 

系統概況列表

按進程、映射和用戶列表

按用戶、映射或用戶過濾

來自多個數據源的可配置列

可配置的輸出單位和百分比

可配置的標題和總和

從/proc讀取活動數據

從目錄鏡像或通過壓縮的打包文件讀取數據快照

面向嵌入式系統的輕型捕獲工具

內置的圖表生成功能

 

smem的系統要求

系統內核爲2.6.27以上

Python版本必須爲2.4或以上

依賴matplotlib庫生成圖表（可選的，自動檢測）依賴matplotlib，是由於smem除了通常的文本信息報告外，smem 也能夠生成條狀或餅狀圖。

 

 

對應的英文原文以下:

smem is a tool that can give numerous reports on memory usage on Linux systems. Unlike existing tools, smem can report proportional set size (PSS), which is a more meaningful representation of the amount of memory used by libraries and applications in a virtual memory system.

Because large portions of physical memory are typically shared among multiple applications, the standard measure of memory usage known as resident set size (RSS) will significantly overestimate memory usage. PSS instead measures each application's "fair share" of each shared area to give a realistic measure.

 

smem has many features:

system overview listing

listings by process, mapping, user

filtering by process, mapping, or user

configurable columns from multiple data sources

configurable output units and percentages

configurable headers and totals

reading live data from /proc

reading data snapshots from directory mirrors or compressed tarballs

lightweight capture tool for embedded systems

built-in chart generation

 

smem has a few requirements:

a reasonably modern kernel (> 2.6.27 or so)

a reasonably recent version of Python (2.4 or so)

the matplotlib library for chart generation (optional, auto-detected)

 

Linux使用到了虛擬內存（virtual memory），所以要準確的計算一個進程實際使用的物理內存就不是那麼簡單。只知道進程的虛擬內存大小也並無太大的用處，由於仍是沒法獲取到實際分配的物理內存大小。

RSS（Resident set size），使用top命令能夠查詢到，是最經常使用的內存指標，表示進程佔用的物理內存大小。可是，將各進程的RSS值相加，一般會超出整個系統的內存消耗，這是由於RSS中包含了各進程間共享的內存。

PSS（Proportional set size）全部使用某共享庫的程序均分該共享庫佔用的內存時，每一個進程佔用的內存。顯然全部進程的PSS之和就是系統的內存使用量。它會更準確一些，它將共享內存的大小進行平均後，再分攤到各進程上去。

USS(Unique set size )進程獨自佔用的內存，它是PSS中本身的部分，它只計算了進程獨自佔用的內存大小，不包含任何共享的部分。

       VSS – Virtual Set Size 虛擬耗用內存（包含共享庫佔用的內存）

       RSS – Resident Set Size 實際使用物理內存（包含共享庫佔用的內存）

       PSS – Proportional Set Size 實際使用的物理內存（比例分配共享庫佔用的內存）

       USS – Unique Set Size 進程獨自佔用的物理內存（不包含共享庫佔用的內存）

 

smem工具安裝

   首先去官方網址https://www.selenic.com/smem/ 下載對應的smem安裝包，目前最新的版本爲smem-1.4.  下面安裝是在RHEL 5.7上安裝，不一樣版本系統、以及不一樣安裝方法都有一些區別。

   1: [root@DB-Server tmp]# tar -xzvf smem-1.4.tar.gz 

   2: smem-1.4/.hg_archival.txt

   3: smem-1.4/.hgtags

   4: smem-1.4/COPYING

   5: smem-1.4/smem

   6: smem-1.4/smem.8

   7: smem-1.4/smemcap.c

   8: [root@DB-Server tmp]# cd smem-1.4

   9: [root@DB-Server smem-1.4]# ls

  10: COPYING  smem  smem.8  smemcap.c

  11: [root@DB-Server smem-1.4]# cp /tmp/smem-1.4/smem  /usr/bin

  12: [root@DB-Server smem-1.4]# chmod +x /usr/bin/smem

 

smem工具使用

 

查看smem命令的相關幫助信息

   1: [root@DB-Server tmp]# smem -h

   2: usage: smem [options]

   3:  

   4: options:

   5:   -h, --help            show this help message and exit

   6:   -H, --no-header       disable header line

   7:   -c COLUMNS, --columns=COLUMNS

   8:                         columns to show

   9:   -t, --totals          show totals

  10:   -R REALMEM, --realmem=REALMEM

  11:                         amount of physical RAM

  12:   -K KERNEL, --kernel=KERNEL

  13:                         path to kernel image

  14:   -m, --mappings        show mappings

  15:   -u, --users           show users

  16:   -w, --system          show whole system

  17:   -P PROCESSFILTER, --processfilter=PROCESSFILTER

  18:                         process filter regex

  19:   -M MAPFILTER, --mapfilter=MAPFILTER

  20:                         map filter regex

  21:   -U USERFILTER, --userfilter=USERFILTER

  22:                         user filter regex

  23:   -n, --numeric         numeric output

  24:   -s SORT, --sort=SORT  field to sort on

  25:   -r, --reverse         reverse sort

  26:   -p, --percent         show percentage

  27:   -k, --abbreviate      show unit suffixes

  28:   --pie=PIE             show pie graph

  29:   --bar=BAR             show bar graph

  30:   -S SOURCE, --source=SOURCE

  31:                         /proc data source

 

1：無參數時顯示全部進程的內存使用狀況

 

2：參數-u 顯示每一個用戶所耗用的內存總量

smem -u

 

3: 參數-p 查看耗用內存狀況的百分比。

smem -p

 

4: 參數-w 查看系統內存使用狀況

   1: [root@DB-Server01 ~]# smem -w

   2: Area                           Used      Cache   Noncache 

   3: firmware/hardware                 0          0          0 

   4: kernel image                      0          0          0 

   5: kernel dynamic memory      22021892   21721584     300308 

   6: userspace memory            1899296     122424    1776872 

   7: free memory                  686340     686340          0 

   8: [root@DB-Server01 ~]# smem -w -p

   9: Area                           Used      Cache   Noncache 

  10: firmware/hardware             0.00%      0.00%      0.00% 

  11: kernel image                  0.00%      0.00%      0.00% 

  12: kernel dynamic memory        89.49%     88.27%      1.22% 

  13: userspace memory              7.73%      0.50%      7.23% 

  14: free memory                   2.78%      2.78%      0.00% 

 

5: 參數-R REALMEM，REALMEM這個值是指物理內存數量。此參數可讓smem在整個系統（-w）的輸出中發現固件/硬件所耗用的內存數量（對比上下便可發現，注意firmware/hardware）

   1: [root@DB-Server01 ~]# smem -R 24G -w

   2: Area                           Used      Cache   Noncache 

   3: firmware/hardware            558296          0     558296 

   4: kernel image                      0          0          0 

   5: kernel dynamic memory      22024108   21722972     301136 

   6: userspace memory            1907676     122436    1785240 

   7: free memory                  675744     675744          0 

 

6：參數-c 用來顯示須要展現的列。

   1: [root@DB-Server01 ~]# smem -c "name user pss"

   2: Name                     User          PSS 

   3: mingetty                 root           18 

   4: mingetty                 root           18 

   5: mingetty                 root           18 

   6: mingetty                 root           18 

   7: mingetty                 root           18 

   8: bash                     root          911 

   9: sftp-server              root          939 

  10: cupsd                    root         1208 

  11: rsyslogd                 root         1403 

  12: smbd                     tibco        1474 

  13: hald                     haldaemon     1477 

  14: pickup                   postfix      1487 

  15: vmtoolsd                 root         2309 

  16: sshd                     root         2521 

  17: python                   root         5464 

  18: beremote                 root         7585 

  19: java                     weblogic    18454 

  20: java                     weblogic    31431 

  21: java                     weblogic    69389 

  22: java                     tomcat     339977 

  23: java                     tomcat     355037 

  24: java                     tomcat     421133 

  25: java                     weblogic   640531 

 

7： 參數-s 根據某一列（例如 rss）來排序.

 

8： 參數-r 通常與參數-s結合使用，表示反轉排序（從升序改成降序）

 

9：參數-M 過濾相關進程。Show processes filtered by mapping

   1: [root@DB-Server tmp]# smem -M mysql

   2:   PID User     Command                         Swap      USS      PSS      RSS 

   3:  4172 mysql    /usr/sbin/mysqld --basedir=        0     3924     3924     3924 

   4: [root@DB-Server tmp]# smem -M mysql -p

   5:   PID User     Command                         Swap      USS      PSS      RSS 

   6:  4172 mysql    /usr/sbin/mysqld --basedir=    0.00%    0.38%    0.38%    0.38% 

   7: [root@DB-Server tmp]# 

 

10：參數-U 按用戶過濾信息

另一些參數如何展現條狀圖或餅狀圖的功能，我的感受這些參數的用處不大，首先服務器通常都沒有安裝桌面系統，都是命令界面維護、管理。沒法生成相關圖形。其次服務器有桌面系統，也須要安裝相關依賴包，至關麻煩。除非是爲了生成報告須要。

     Read data from capture tarball smem --source capture.tar.gz

     Show a bar chart labeled by pid smem --bar pid -c "pss uss"

     Show a pie chart of RSS labeled by name smem --pie name -s rss

 

參考資料

https://www.selenic.com/smem/

http://www.uml.org.cn/itnews/2013121108.asp

https://linux.cn/article-4492-1.html