Linux-3.14.12内存管理笔记【内存泄漏检测kmemleak示例】

分析完kmemleak实现后，照常实验一下，以确定功能正常。

如kmemcheck一样，该功能需要在内核开启的情况下才能够使用。主要的配置项有：CONFIG_DEBUG_KERNEL、CONFIG_HAVE_DEBUG_KMEMLEAK、CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK，以及配置信息记录条数的CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_EARLY_LOG_SIZE，通常情况下配置数量的可以不必修改，但是针对自启动初始化的模块，还是有必要进行调整的，以便记录更多的信息，避免遗漏。

以上几项的在make menuconfig编译配置内核时，配置路径如下：

Kernel hacking

+——>Kernel Debugging（该项需要开启）

+——>Memory Debugging

    +——>Kernel memory leak detector（开启该项）

当然，这几项配置项是对其他配置项存在一定的依赖的，具体可以在make menuconfig反斜杠搜索对应配置项进行了解。

设置的过程中有几项需要特别注意的就是，在“Kernel memory leak detector”开启后展开的几项子项注意不要进行设置了，其中有：“Simple test for the kernel memory leak detector”和“Default kmemleak to off”。

例如实验中配置选项设置如下：

编译好内核之后，安装该调测版本的内核，重新启动linux系统，进入新内核。将会能够查看到/sys/kernel/debug/kmemleak该路径文件的存在。如果存在，则表明开启成功。

    该实验仍使用64位系统做演示，修改前面kmemcheck的实验代码，构造内存泄漏。具体代码如下：

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <asm/page.h>

void kmemleak_memalloc(void)
{
    char *pmem;

    pmem = kmalloc(300, GFP_KERNEL);
    if (!pmem)
    {
        printk("[Kmemleak]: kmalloc fail!\n");
    }
    else
    {
        printk("[Kmemleak]: kmalloc return %p \n", pmem);
    }
}

int __init kmemleak_test_init(void)
{

    printk("[Kmemleak]: kmemleak_test_init! \n");

    kmemleak_memalloc();

    return 0;
}

void __exit kmemleak_test_exit(void)
{
    printk("[Kmemleak]: kmemleak_test_exit now \n");
}


module_init(kmemleak_test_init)
module_exit(kmemleak_test_exit)

MODULE_LICENSE("GPL");

    Makefile脚本稍作修改后：

obj-m = kmemleak_test.o

all:
    make -C /lib/modules/`uname -r`/build M=`pwd`

clean:
    rm -f *.o *.ko *.mod.c modules.order Module.symvers

    编译内核ko后，通过ismod命令安装模块，根据代码的编写打印的日志信息，通过dmesg进行确认模块初始化完毕且内存申请妥当。

    相关信息如下：

为了保证实验的成功，ko安装完毕后，等待了几分钟后。

通过命令：echo scan > /sys/kernel/debug/kmemleak，进行内存扫描检测。检测结果将会在/sys/kernel/debug/kmemleak文件中记录。通过dmesg的信息可以看到申请的内存空间位于0xffff95c9bf81b600地址。搜索一下，便可以看到kmemleak中的信息记录：

kmemleak的检测结果信息中，清晰地记录了申请该内存的调用栈信息、内存头32byte的信息以及泄漏的内存地址及大小。但是这里的大小并不是一个很精确的大小，这里呈现的是一个slab内存片的大小，实验中申请的空间大小为300字节，对应为512字节的slab片。具体的结合代码进行分析部分就省略掉了，那是开发人员必备的基础能力，鄙人就不班门弄斧了。

接下来细述一下kmemleak的控制参数，控制kmemleak主要是通过往/sys/kernel/debug/kmemleak文件中写入参数。例如前面使能kmemleak进行内存泄漏扫描的命令是写入scan，具体的命令则是：echo scan > /sys/kernel/debug/kmemleak。而清除kmemleak的扫描结果使用的参数是clear，对应的命令是：echo clear > /sys/kernel/debug/kmemleak。

更多的kmemleak参数有：

off - disable kmemleak (irreversible)
  stack=on - enable the task stacks scanning (default)
  stack=off - disable the tasks stacks scanning
  scan=on - start the automatic memory scanning thread (default)
  scan=off - stop the automatic memory scanning thread
  scan=<secs> - set the automatic memory scanning period in seconds
          (default 600, 0 to stop the automatic scanning)
  scan - trigger a memory scan
  clear - clear list of current memory leak suspects, done by
          marking all current reported unreferenced objects grey
  dump=<addr> - dump information about the object found at <addr>

如果要是测试内核模块，正确的操作步骤应为：

1、 清除kmemleak的历史信息，以便记录新数据：

#echo clear > /sys/kernel/debug/kmemleak

2、 加载需要测试的内核模块，并执行相关测试用例；

#ismod ***.ko

3、 使能kmemleak进行内存泄漏扫描：

#echo scan > /sys/kernel/debug/kmemleak

4、 查看分析扫描结果：

#cat /sys/kernel/debug/kmemleak

    至此，实验完毕，kmemleak挺好用的，适用于内核模块开发用于检测定位内存泄漏问题。