內(nèi)存是Linux內(nèi)核所管理的最重要的資源之一。內(nèi)存管理系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中最為重要的部分，因?yàn)橄到y(tǒng)的物理內(nèi)存總是少于系統(tǒng)所需要的內(nèi)存數(shù)量。虛擬內(nèi)存就是為了克服這個(gè)矛盾而采用的策略。系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存通過(guò)在各個(gè)進(jìn)程之間共享內(nèi)存而使系統(tǒng)看起來(lái)有多于實(shí)際內(nèi)存的內(nèi)存容量。Linux支持虛擬內(nèi)存, 就是使用磁盤(pán)作為RAM的擴(kuò)展，使可用內(nèi)存相應(yīng)地有效擴(kuò)大。核心把當(dāng)前不用的內(nèi)存塊存到硬盤(pán)，騰出內(nèi)存給其他目的。當(dāng)原來(lái)的內(nèi)容又要使用時(shí)，再讀回內(nèi)存。
一、內(nèi)存使用情況監(jiān)測(cè)
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)控內(nèi)存使用情況
在命令行使用“Free”命令可以監(jiān)控內(nèi)存使用情況
代碼如下:
#free
total used free shared buffers cached
Mem: 256024 192284 63740 0 10676 101004
-/+ buffers/cache: 80604 175420
Swap: 522072 0 522072
上面給出了一個(gè)256兆的RAM和512兆交換空間的系統(tǒng)情況。第三行輸出(Mem:)顯示物理內(nèi)存。total列不顯示核心使用的物理內(nèi)存(通常大約1MB)。used列顯示被使用的內(nèi)存總額(第二行不計(jì)緩沖)。 free列顯示全部沒(méi)使用的內(nèi)存。Shared列顯示多個(gè)進(jìn)程共享的內(nèi)存總額。Buffers列顯示磁盤(pán)緩存的當(dāng)前大小。第五行(Swap:)對(duì)對(duì)換空間，顯示的信息類(lèi)似上面。如果這行為全0，那么沒(méi)使用對(duì)換空間。在缺省的狀態(tài)下，free命令以千字節(jié)(也就是1024字節(jié)為單位)來(lái)顯示內(nèi)存使用情況?？梢允褂?mdash;h參數(shù)以字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況，或者可以使用—m參數(shù)以兆字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況。還可以通過(guò)—s參數(shù)使用命令來(lái)不間斷地監(jiān)視內(nèi)存使用情況：
#free –b –s2
這個(gè)命令將會(huì)在終端窗口中連續(xù)不斷地報(bào)告內(nèi)存的使用情況，每2秒鐘更新一次。
(2)組合watch與 free命令用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控內(nèi)存使用情況：
代碼如下:
#watch -n 2 -d free
Every 2.0s: free Fri Jul 6 06:06:12 2007
total used free shared buffers cached
Mem: 233356 218616 14740 0 5560 64784
-/+ buffers/cache: 148272 85084
Swap: 622584 6656 615928
watch命令會(huì)每?jī)擅雸?zhí)行 free一次，執(zhí)行前會(huì)清除屏幕，在同樣位置顯示數(shù)據(jù)。因?yàn)? watch命令不會(huì)卷動(dòng)屏幕，所以適合出長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)內(nèi)存使用率。可以使用 -n選項(xiàng)，控制執(zhí)行的頻率;也可以利用 -d選項(xiàng)，讓命令將每次不同的地方顯示出來(lái)。Watch命令會(huì)一直執(zhí)行，直到您按下 [Ctrl]-[C] 為止。
二、虛擬內(nèi)存的概念
(1)Linux虛擬內(nèi)存實(shí)現(xiàn)機(jī)制
Linux虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)需要六種機(jī)制的支持：地址映射機(jī)制、內(nèi)存分配回收機(jī)制、緩存和刷新機(jī)制、請(qǐng)求頁(yè)機(jī)制、交換機(jī)制、內(nèi)存共享機(jī)制。
首先內(nèi)存管理程序通過(guò)映射機(jī)制把用戶(hù)程序的邏輯地址映射到物理地址，在用戶(hù)程序運(yùn)行時(shí)如果發(fā)現(xiàn)程序中要用的虛地址沒(méi)有對(duì)應(yīng)的物理內(nèi)存時(shí)，就發(fā)出了請(qǐng)求頁(yè)要求;如果有空閑的內(nèi)存可供分配，就請(qǐng)求分配內(nèi)存(于是用到了內(nèi)存的分配和回收)，并把正在使用的物理頁(yè)記錄在緩存中(使用了緩存機(jī)制)。 如果沒(méi)有足夠的內(nèi)存可供分配，那么就調(diào)用交換機(jī)制，騰出一部分內(nèi)存。另外在地址映射中要通過(guò)TLB(翻譯后援存儲(chǔ)器)來(lái)尋找物理頁(yè);交換機(jī)制中也要用到交換緩存，并且把物理頁(yè)內(nèi)容交換到交換文件中后也要修改頁(yè)表來(lái)映射文件地址。
(2)虛擬內(nèi)存容量設(shè)定
也許有人告訴你，應(yīng)該分配2倍于物理內(nèi)存的虛擬內(nèi)存，但這是個(gè)不固定的規(guī)律。如果你的物理保存比較小，可以這樣設(shè)定。如果你有1G物理內(nèi)存或更多的話(huà)，可以縮小一下虛擬內(nèi)存。Linux會(huì)把大量的內(nèi)存用做Cache的,但在資源緊張時(shí)回收回.。你只要看到swap為0或者很小就可以放心了,因?yàn)閮?nèi)存放著不用才是最大的浪費(fèi)。
三、使甩vmstat命令監(jiān)視虛擬內(nèi)存使用情況
vmstat是Virtual Meomory Statistics(虛擬內(nèi)存統(tǒng)計(jì))的縮寫(xiě)，可對(duì)操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存、進(jìn)程、CPU活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)視。它是對(duì)系統(tǒng)的整體情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，不足之處是無(wú)法對(duì)某個(gè)進(jìn)程進(jìn)行深入分析。通常使用vmstat 5 5(表示在5秒時(shí)間內(nèi)進(jìn)行5次采樣)命令測(cè)試。將得到一個(gè)數(shù)據(jù)匯總它可以反映真正的系統(tǒng)情況。
代碼如下:
#vmstat 5 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- ----cpu----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
1 0 62792 3460 9116 88092 6 30 189 89 1061 569 17 28 54 2
0 0 62792 3400 9124 88092 0 0 0 14 884 434 4 14 81 0
0 0 62792 3400 9132 88092 0 0 0 14 877 424 4 15 81 0
1 0 62792 3400 9140 88092 0 0 0 14 868 418 6 20 74 0
1 0 62792 3400 9148 88092 0 0 0 15 847 400 9 25 67 0
vmstat命令輸出分成六個(gè)部分：
(1)進(jìn)程procs：
r：在運(yùn)行隊(duì)列中等待的進(jìn)程數(shù) 。
b：在等待io的進(jìn)程數(shù) 。
(2)內(nèi)存memoy：
swpd：現(xiàn)時(shí)可用的交換內(nèi)存(單位KB)。
free：空閑的內(nèi)存(單位KB)。
buff: 緩沖去中的內(nèi)存數(shù)(單位：KB)。
cache：被用來(lái)做為高速緩存的內(nèi)存數(shù)(單位：KB)。
(3) swap交換頁(yè)面
si: 從磁盤(pán)交換到內(nèi)存的交換頁(yè)數(shù)量，單位：KB/秒。
so: 從內(nèi)存交換到磁盤(pán)的交換頁(yè)數(shù)量，單位：KB/秒。
(4) io塊設(shè)備:
bi: 發(fā)送到塊設(shè)備的塊數(shù)，單位：塊/秒。
bo: 從塊設(shè)備接收到的塊數(shù)，單位：塊/秒。
(5)system系統(tǒng)：
in: 每秒的中斷數(shù)，包括時(shí)鐘中斷。
cs: 每秒的環(huán)境(上下文)切換次數(shù)。
(6)cpu中央處理器：
cs：用戶(hù)進(jìn)程使用的時(shí)間 。以百分比表示。
sy：系統(tǒng)進(jìn)程使用的時(shí)間。 以百分比表示。
id：中央處理器的空閑時(shí)間 。以百分比表示。
如果 r經(jīng)常大于 4 ，且id經(jīng)常小于40，表示中央處理器的負(fù)荷很重。 如果bi，bo 長(zhǎng)期不等于0，表示物理內(nèi)存容量太小。
四、Linux 服務(wù)器的內(nèi)存泄露和回收內(nèi)存的方法
1、內(nèi)存泄漏的定義：