强制free（）将malloc内存返回给OS

Question

似乎即使我释放了由malloc（）分配的Linux进程的所有内存之后，内存仍然为该进程保留，并且没有返回给OS。

默认情况下运行valgrind massif工具不会泄漏。

使用--pages-as-heap = yes运行valgrind会显示以下内容：

-> 13.77％（7,655,424B）0x35FEEEB069：brk（brk.c：31）

-> 13.77％（7,655,424B）0x35FEEEB113：sbrk（sbrk.c：53）

-> 13.77％（7,655,424B）0x35FEE82717：__default_morecore（morecore.c：48）

-> 13.77％（7,655,424B）0x35FEE7DCCB：_int_malloc（malloc.c：2455）

-> 13.77％（7,655,424B）0x35FEE7F4F1：malloc（malloc.c：2862）

因此，即使内存已经由free（）释放，似乎malloc调用了brk / sbrk，也没有将其返回给操作系统。

如何强制free（）立即调用sbrk（）并将所有内存返回给OS？

我在每个MB都非常重要的低端平台上运行。

提前致谢。

Answer 1

拥有OS回收内存的唯一可靠且可移植的方法是退出该进程，然后再次重新启动它，以还原您需要继续的任何状态。

当然，可以根据需要使用brk / sbrk编写自己的malloc / free实现。

Answer 2

用 glibc malloc 尝试调用malloc_trim函数。它没有很好的文档记录，并且在 2007 年左右（glibc 2.9）内部发生了变化 - /sf/answers/2959699991/。

自 2007 年以来，此函数将： 遍历所有 malloc 内存区域（用于多线程应用程序），执行修剪和 fastbin 合并；并释放完全释放的所有对齐 (4KB) 页面。

https://sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=commit;f=malloc/malloc.c;h=68631c8eb92ff38d9da1ae34f6aa048539b199cc

Ulrich Drepper Sun，2007 年 12 月 16 日 22:53:08 +0000 (22:53 +0000)

• malloc/malloc.c (public_mTRIm)：遍历所有 arenas 并为所有这些 arena 调用 mTRIm。

(mTRIm)：另外迭代所有空闲块并使用 madvise 为所有包含至少一个内存页的块释放内存。

https://sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blobdiff;f=malloc/malloc.c;h=c54c203cbf1f024e72493546221305b4fd5729b7;hp=1e716089a2b976d120c304ad75dd95c63737ad75;hb=68631c8eb92ff38d9da1ae34f6aa048539b199cc;hpb=52386be756e113f20502f181d780aecc38cbb66a

+  malloc_consolidate (av);
...
+  for (int i = 1; i < NBINS; ++i)
...
+        for (mchunkptr p = last (bin); p != bin; p = p->bk)
+         {
...
+               /* See whether the chunk contains at least one unused page.  */
+               char *paligned_mem = (char *) (((uintptr_t) p
+                                               + sizeof (struct malloc_chunk)
+                                               + psm1) & ~psm1);
...
+               /* This is the size we could potentially free.  */
+               size -= paligned_mem - (char *) p;
+
+               if (size > psm1)
+                 {
...
+                   madvise (paligned_mem, size & ~psm1, MADV_DONTNEED);

因此，调用malloc_trim会将几乎所有释放的内存释放回操作系统。只保留包含尚未释放数据的页面；当使用 MADV_DONTNEED 进行 madvised 时，操作系统可能会取消映射或不取消映射物理页面，而 linux 通常会取消映射。madvised 页面仍然计入 VSIZE（进程的总虚拟内存大小），但通常有助于减少 RSS（进程使用的物理内存量）。

或者，您可以尝试切换到替代 malloc 库：tcmalloc (gperftools / google-perftools) 或 jemalloc (facebook)，它们都有将释放的内存返回给操作系统的激进规则（使用 madvise MADV_DONTNEED 甚至MADV_FREE）。