linux 内存性能调优

linux 内存性能调优

linux内存系统简述

关于linux内存系统我们至少应该了解什么？

linux 系统中内存地址分为虚拟地址和物理地址，虚拟地址必须通过mmu映射成物

理地址。为了完成虚拟地址到物理地址的映射，linux内核中必须为每一个用户态

进程维护一个页目录和相应的页表项。一般系统中页表中一页大小为4K，

利用getconf PAGESIZE可以获取系统中页大小。

linux伙伴系统，为了将系统中的内存页做相应的管理，linux内核将系统中内存为

分为不同的node，zone. 系统将不同cpu访问速率的内存归纳为不同的node.

zone表示同一个node不同内存区域，一般分问DMA， NORMAL， HIGHMEM.

每一个ZONE上面有active_list，inactive_list.

在每一个ZONE中需要管理这个ZONE中的活动页和非活动页，这样就方便每个ZONE中

页面的回收

nr_inactive_anon 3949

nr_active_anon 3299

nr_inactive_file 7305

nr_active_file 3182

nr_unevictable 0

页面交换，linux可以将系统中匿名页交换到交换分区或者交换文件中去，当系统

中的内存紧张时。

swapon -s 查看系统中交换分区或者交换文件使用情况

swapon -a 开启系统的交换功能

swapoff -a 关闭系统的交换功能

系统中缓存类型分为页缓存和块缓存。当系统去读取文件系统中的文件时，系统会

将读到的文件的内容缓存到一个地址空间中，组成这个地址空间的内存页就是页缓

存，叫做cache.

系统在读取文件系统中类似目录，超级块或者管理块时，读取到系统中的内存页中

，这种页面叫做块缓存，也叫做buffer.

linux如果按页管理分配内存，对较小的内存分配是一种严重的浪费。slab内存分

配器解决内核空间较小的内存分配问题。slab就是为了满足内核中各个模块特定大

小内存的快速分配，就从伙伴系统中要出内存页，自己建立一个相对独立的内存池

子，向特定的内核模块分配特定大小的内存。

slabtop

cat /proc/slabinfo

linux系统中内存使用分类

1. 内核系统中分配的内存
2. 用户态代码段，数据段，堆空间，栈空间
3. 文件地址空间缓存，块缓存
4. 文件在用户空间的地址映射消耗的内存.
5. mmap 匿名映射的页，shmem共享内存使用的页.

可回收的页和不可回收的页

上面总结了linux中内存页的不同种类，上面不同类型的页面基本上可以分为两种不同的类型，一种是可回收页面，另外一种为不可以回收的页面。除了第一种，内核系统中分配的内存为不可回收的外，其它类型的页面都是可以回收的页面。

可回收页面分类

1. 匿名页面需要将页面内容交换到交换设备或者文件才能回收该页面
2. 文件地址空间缓存，块缓存通过回写页面内容后再回收页面.

如何查看系统中不同类型内存数量

使用这个命令可以看到系统中空闲内存数量，buffer缓存数量，页缓存数量.同时可以看到交换分区换入，换出页面的数目.

root@localhost:~# vmstat 1 -S m

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----

 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa

21  0      0    665     69    508    0    0     0     0   19    5 38  3 59  0

19  0      0    665     69    508    0    0     0     0 2161 3112 97  4  0  0

20  0      0    665     69    508    0    0     0     0 1903 3394 97  3  0  0

查看进程内存使用情况

top

shift + m

linux系统中的进程按照消耗内存大小进行排列，VIRT表示虚拟地址空间内存大小，RES表示实际内存使用大小。

shift + p

linux系统中的进程按照消耗CPU大小进行排列

使用pmap查看进程内存使用情况

pmap pid

我们可以看到整个进程占用的虚拟内存的情况

查看slab使用情况

slabtop

cat /proc/slabinfo