觀察 Linux 的虛擬記憶體

延續 [尋幽訪勝話系統--以 Linux 探索軟硬體整合設計] 的演講，要觀察 GNU/Linux 運作時期的虛擬記憶體 (Virtaul Memory，以下簡稱 vm)，其實沒有想像中的難。首先，可透過 vmstat 工具程式，執行方式如下：$ vmstat -S m procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu---- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa 1 0 0 81 110 895 0 0 11 36 160 161 62 17 21 1 可列印 vm 的切割與狀態資訊。在 Linux 2.4 轉變到 2.6 的過程中，vm 經過很大的調整，cache 的設計也因此導致不同的表現，在上述 vmstat 的輸出可看到 "cache" 一欄的值，可透過 htop 工具程式作即時顯示系統的變化。不過，就算不安裝外部的工具程式，其實也有「窮人記憶體觀察工具」，那就是 /proc/meminfo ，可搭配 watch 使用： $ watch cat /proc/meminfo 顯示的效果如下圖：

每兩秒在終端機上更新一次，可清楚看到 vm 內各種類別的消長。

在 Linux 2.6.16 以後，引入 drop caches 的機制，所以咱們來看看 cache 的變化，如下圖：

htop 的視窗中，黃色部份就是 cache，當 /proc/sys/vm/drop_caches 的值被設定為 1 時，表示要求核心捨棄沒在使用的 cache (一般的)，而被設定為 2 時則要求將 dentry, inode 所用的 cache memory 一併釋放，而設定為 3 時，就是 (1) + (2) 的效果，也就是幾乎把非作用的 cache 都釋放了。所以，在上圖中，很明顯可見，原本運作中的 GNU/Linux 的 vm 配置了可觀的 cache，在要求釋放後，就幾乎都清空。
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