一文掌握 Linux 性能分析以內存篇

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前面咱們已經學習了 CPU 篇，這篇來看下內存篇。

01 內存信息

一樣在分析內存以前，咱們得知到怎麼查看系統內存信息，有如下幾種方法。

1.1 /proc/meminfo

這個文件記錄着比較詳細的內存配置信息，使用 cat /proc/meminfo 查看。

咱們比較關心的是下面幾個字段：

• MemTotal：系統總內存，因爲 BIOS、內核等會佔用一些內存，因此這裏和配置聲稱的內存會有一些出入，好比我這裏配置有 2G，但其實只有 1.95G 可用。
• MemFree：系統空閒內存。
• MemAvailable：應用程序可用內存。有人會比較奇怪和 MemFree 的區別，能夠從兩個層面來區分，MemFree 是系統層面的，而 MemAvailable 是應用程序層面的。系統中有些內存雖然被使用了可是有一部分是能夠回收的，好比 Buffers、Cached 及 Slab 這些內存，這部分能夠回收的內存加上 MemFree 纔是 MemAvailable 的內存值，這是內核經過特定算法算出來的，是一個估算值。
• Buffers：緩衝區內存
• Cached：緩存

上面信息沒有 MemUsed 的值，雖然能夠用現有的值大體估算出來，可是咱們想一步到位，就用下面的 free 命令。

1.2 free

這個命令估計用的人就多了（我通常都是用這個命令）。

這裏存在一個計算公式：

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

幾個字段和上面 /proc/meminfo 的字段是對應的。還有個 shared 字段，這個是多進程的共享內存空間，不經常使用。

咱們注意到 free 很小，buff/cache 卻很大，這是 Linux 的內存設計決定的，Linux 的想法是內存閒着反正也是閒着，不如拿出來作系統緩存和緩衝區，提升數據讀寫的速率。可是當系統內存不足時，buff/cache 會讓出部分來，很是靈活的操做。

要看比較直觀的值，能夠加 -h 參數：

1.3 dmidecode

一樣可使用這個命令，對於內存，可使用 dmidecode -t memory 查看：

1.4 vmstat

這個命令也是很是經常使用了。但對於內存，顯示信息有限。它更可能是用於進行系統全局分析和 CPU 分析。詳細能夠看 CPU 分析一文。

02 進程內存使用狀況分析

最經常使用的兩個命令 ps 和 top，雖然很簡單的兩個命令，但仍是有很多學問的。

2.1 top/htop

top 命令運行時默認是按照 CPU 利用率進行排序的，若是要按照內存排序，該怎麼操做呢？兩種方法，一種直接按 「M」（相應的按 「P」 是 CPU），另一種是在鍵入 top 以後，按下 「F」，而後選擇要排序的字段，再按下 「s」 確認便可。

能夠看到，我按照 「%MEM」 排序的結果。這個結果對於查看系統佔用內存較多的哪些進程是比較有用的。

而後這裏咱們會重點關注幾個地方，上面橫排區，和前面幾個命令同樣能夠查看系統內存信息，中間標註的橫條部分，和內存相關的有三個字段：VIRT、RES、SHR。

• VIRT：virtual memory usage，進程佔用的虛擬內存大小。
• RES：resident memory usage，進程常駐內存大小，也就是實際內存佔用狀況，通常咱們看進程佔用了多少內存，就是看的這個值。
• SHR：shared memory，共享內存大小，不經常使用。

2.2 ps

ps 一樣能夠查看進程佔用內存狀況，通常經常使用來查看 Top n 進程佔用內存狀況，如：
ps aux --sort=rss | head -n，表示按 rss 排序，取 Top n。

這裏也關注三個字段：

• %MEM：進程使用物理內存所佔百分比。
• VSZ：進程使用虛擬內存大小。
• RSS：進程使用物理內存大小，咱們會重點關注這個值。

2.3 pmap

這個命令用於查看進程的內存映像信息，可以查看進程在哪些地方用了多少內存。 經常使用 pmap -x pid 來查看。

能夠看到該進程內存被哪些庫、哪些文件所佔用，據此咱們定位程序對內存的使用。

幾個字段介紹一下：

• Address：佔用內存的文件的內存起始地址。
• Kbytes：佔用內存的字節數。
• RSS：實際佔用內存大小。
• Dirty：髒頁大小。
• Mapping：佔用內存的文件，[anon] 爲已分配的內存，[stack] 爲程序堆棧

最後的 total 爲統計的總值。咱們可使用 pmap -x pid | tail -1 這樣只顯示最後一行，循環顯示最後一行，達到監控該進程的目的。使用：

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

OK，以上工具都是 Linux 自帶的，固然還有不少高階的工具，好比 atop、memstat 等等，對於內存泄漏有一個比較經常使用的檢測工具 Valgrind，更多幹貨能夠關注個人公衆號。

經過以上手段，咱們基本上就能定位內存問題所在了，到底是內存過小，仍是進程佔用內存太多，有哪些進程佔用較多，這些進程又究竟有哪些地方佔用較多，這些問題經過以上方法都能解決。

最後簡單總結下，以上很多工具可能有人會犯選擇困難症了。對於我來講，查看系統內存用 free -h，分析進程內存佔用用 ps 或者 top（首選 ps），深刻分析選擇 pmap，就醬。

參考：

Linux下查看內存使用狀況的多種方法 http://stor.51cto.com/art/201...

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