跟踪 Linux 中“丢失”的内存使用情况

Question

在 Arch 3.6.7 x86_64 内核上，我试图说明系统的内存使用情况，我越看越有漏洞（在已用内存的计算中，的用法）。

这是一个新启动的系统。除了 systemd 和 sshd 之外没有太多运行以保持简单

$ ps aux | sort -n -k6
...
root       316  0.0  0.0   7884   812 tty1     Ss+  14:37   0:00 /sbin/agetty --noclear tty1 38400
matt       682  0.0  0.0  24528   820 pts/0    S+   15:09   0:00 sort -n -k6
dbus       309  0.0  0.0  17280  1284 ?        Ss   14:37   0:00 /usr/bin/dbus-daemon --system --address=systemd: --nofork --nopidfile --systemd-activation
matt       681  0.0  0.0  10808  1364 pts/0    R+   15:09   0:00 ps aux
root       308  0.0  0.0  26060  1516 ?        Ss   14:37   0:00 /usr/lib/systemd/systemd-logind
root       148  0.0  0.0  25972  1692 ?        Ss   14:37   0:00 /usr/lib/systemd/systemd-udevd
matt       451  0.0  0.0  78180  2008 ?        S    14:37   0:00 sshd: matt@pts/0
root       288  0.0  0.0  39612  2708 ?        Ss   14:37   0:00 /usr/sbin/sshd -D
matt       452  0.0  0.0  16452  3248 pts/0    Ss   14:37   0:00 -bash
root         1  0.0  0.0  32572  3268 ?        Ss   14:37   0:00 /sbin/init
root       299  0.0  0.0  69352  3604 ?        Ss   14:37   0:00 /usr/sbin/syslog-ng -F
root       449  0.0  0.0  78040  3800 ?        Ss   14:37   0:00 sshd: matt [priv]
root       161  0.0  0.0 358384  9656 ?        Ss   14:37   0:00 /usr/lib/systemd/systemd-journald

最详细的内存信息，我能找到的是这个从2007年这似乎已导致除PSS的领域一般内核占一个过程的，但他们的Python代码是老版本的内核，不幸的是一些在/ proc / K *文件从那时起就消失了。在的/ proc / meminfo中的文件也是有帮助的，但老化有点太。

所以，我所看到的演示。

# cat /proc/meminfo
MemTotal:       16345780 kB
MemFree:        16129940 kB
Buffers:           10360 kB
Cached:            48444 kB
SwapCached:            0 kB
Active:            24108 kB
Inactive:          46724 kB
Active(anon):      12104 kB
Inactive(anon):     3616 kB
Active(file):      12004 kB
Inactive(file):    43108 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:             0 kB
SwapFree:              0 kB
Dirty:                 0 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:         11996 kB
Mapped:            16372 kB
Shmem:              3696 kB
Slab:              25092 kB
SReclaimable:      11716 kB
SUnreclaim:        13376 kB
KernelStack:         928 kB
PageTables:         2428 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     8172888 kB
Committed_AS:      34304 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:      372788 kB
VmallocChunk:   34359362043 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:         0 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:       12288 kB
DirectMap2M:    16680960 kB

如果我们加起来使用：

MemTotal - MemFree - Buffers - Cached = Used
16345780 - 16129940 - 10360 - 48444 = 157036

所有 Active*/Inactive* 似乎是应用于某些页面（不是全部）的计数器，因此可以复制其他地方的计数。

Active + Inactive = Used
46724  + 24108    = 70832 (not quite)

Commited_AS 似乎与用户空间私有/共享内存的总和密切相关，从 /proc/*/smaps 中扣除共享文件。考虑到PSS也排队。（出于兴趣，我在 32 位 debian 2.6.32-5-686 上得到了一个更大、更大的 Commited_AS）

AnonPages + Mapped + Commited_AS = Userspace?
11996     + 16372  + 34304       = 62672

Slab 与 /proc/slabinfo 内联

Slab +  Shmem + KernelStack + PageTables = Kernelspace?
25092 + 3696  + 928         + 2428       = 32144

Userspace? + Kernelspace? = Used?
62672      + 32144        = 94816

所以~63M短。我觉得内核和所有加载的模块都缺少一些 MB。平板似乎覆盖了很多，所以如果有任何遗漏，我不确定这是否等于 ~ 60Mb？

63 有点接近 Active+Inactive 数字，但这感觉不对。

那么有没有人知道神奇的公式？否则，如果我正在查看的数字是正确的，那么我可以查看的内存分配中的灰色区域是什么？

看来 linux 吃了我的 ram！尽管比通常被指控的要少=)

编辑Commited_AS 是内核对覆盖其已提交内容的 99.9% 需要多少内存的猜测，因此不是真正分配的数字。AnonPages+Mapped 是它的一个组成部分，所以留下了一个更大的漏洞，现在大约 100MB。

User + Kernel
28368 + 32144 = 60512 != 157036

AnonPages 和 Mapped 主要使用来自 /proc/[0-9]*/smaps wgen 的匿名/映射信息进行跟踪，同时将 PSS/Shared 考虑在内。

保留区域似乎都适合从总内存中取出的块：

总free内存为 16345032Kb
总系统内存为 16777216Kb PCI'hole
' - lspci -v266520K = 16510696K
Bios Reserved - dmesg 92793K = 16417903K

edit2 我注意到这个额外的内存使用量不在原来的机器内运行的虚拟机上/proc/meminfo。所以我开始四处寻找两者之间的不同之处。最终发现可用物理内存总量的增加与已用内存的增加一致。

phys 16GB used>144508     vm>50692      user>21500      kern>26428      u+ktot>47928
vm   64MB used>24612      vm>31140      user>14956      kern>14440      u+ktot>29396
vm  256MB used>26316      vm>35260      user>14752      kern>14780      u+ktot>29532
vm    1GB used>33644      vm>35224      user>14936      kern>14772      u+ktot>29708
vm    2GB used>41592      vm>35048      user>14736      kern>15056      u+ktot>29792
vm    4GB used>57820      vm>35232      user>14780      kern>14952      u+ktot>29732
vm    8GB used>82932      vm>36912      user>15700      kern>15388      u+ktot>31088
vm   12GB used>110072     vm>35248      user>14812      kern>15624      u+ktot>30436
vm   15GB used>122012     vm>35424      user>14832      kern>15824      u+ktot>30656

结果表明为每 1GB 内存分配了大约 8Mb。可能是内核中的内存映射......但我认为它只会随着内存的分配而不是在启动时设置而增长。

如果趋势继续下去，看看是否有人可以访问任何 bigmem 机器会很有趣吗？

Answer 1

在现代操作系统中，“进程使用的内存”并不是一个明确的概念。可以测量的是进程的地址空间大小（SIZE）和驻留集大小（RSS，地址空间中当前有多少页在内存中）。RSS 的一部分是共享的（内存中的大多数进程共享 glibc 的一个副本，对于各种其他共享库也是如此；运行相同可执行文件的多个进程共享它，分叉的进程共享只读数据，还可能共享一大块尚未修改的数据与父级一起读写数据）。另一方面，不考虑内核用于进程的内存，如页表、内核缓冲区和内核堆栈。在总体情况下，您必须考虑为显卡保留的内存、内核的使用以及为 DOS 和其他史前系统保留的各种“漏洞”（无论如何，这并不多）。

获得整体情况的唯一方法是内核报告的内容。将未知重叠和未知遗漏的数字相加是一个很好的算术练习，仅此而已。