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参考文章:https://blog.csdn.net/JustDoIt_201603/article/details/106629059

一、cat /proc/meminfo 各字段详解

/ $ cat /proc/meminfo
MemTotal:         877368 kB  :所有可用RAM大小(即物理内存减去一些预留位和内核的二进制代码大小)(HighTotal + LowTotal),系统从加电开始到引导完成,BIOS等要保留一些内存,内核要保留一些内存,最后剩下可供系统支配的内存就是MemTotal。这个值在系统运行期间一般是固定不变的。
MemFree:           22516 kB  :LowFree与HighFree的总和,被系统留着未使用的内存,MemFree是说的系统层面
MemAvailable:     470244 kB  :应用程序可用内存数。系统中有些内存虽然已被使用但是可以回收的,比如cache/buffer、slab都有一部分可以回收,所以MemFree不能代表全部可用的内存,这部分可回收的内存加上MemFree才是系统可用的内存,即:MemAvailable≈MemFree+Buffers+Cached,它是内核使用特定的算法计算出来的,是一个估计,MemAvailable是说的应用程序层面
Buffers:            1772 kB  :用来给文件做缓冲大小
Cached:           459224 kB  :被高速缓冲存储器(cache memory)用的内存的大小(等于 diskcache minus SwapCache )
SwapCached:           16 kB  :被高速缓冲存储器(cache memory)用的交换空间的大小,已经被交换出来的内存,但仍然被存放在swapfile中。用来在需要的时候很快的被替换而不需要再次打开I/O端口
Active:           333148 kB  :在活跃使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小,除非非常必要否则不会被移作他用. (Active(anon) + Active(file))
Inactive:         330384 kB  :在不经常使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小,可能被用于其他途径. (Inactive(anon) + Inactive(file))
Active(anon):     104368 kB  :活跃的与文件无关的内存(比如进程的堆栈,用malloc申请的内存)(anonymous pages),anonymous pages在发生换页时,是对交换区进行读/写操作
Inactive(anon):   104508 kB  :非活跃的与文件无关的内存(比如进程的堆栈,用malloc申请的内存)
Active(file):     228780 kB  :活跃的与文件关联的内存(比如程序文件、数据文件所对应的内存页)(file-backed pages) File-backed pages在发生换页(page-in或page-out)时,是从它对应的文件读入或写出
Inactive(file):   225876 kB  :非活跃的与文件关联的内存(比如程序文件、数据文件所对应的内存页)
Unevictable:        6708 kB  :
Mlocked:            1428 kB  :
HighTotal:        261888 kB  :高位内存总大小(Highmem是指所有内存高于860MB的物理内存,Highmem区域供用户程序使用,或用于页面缓存。该区域不是直接映射到内核空间。内核必须使用不同的手法使用该段内存)
HighFree:           5680 kB  :未被使用的高位内存大小
LowTotal:         615480 kB  :低位内存总大小,低位可以达到高位内存一样的作用,而且它还能够被内核用来记录一些自己的数据结构
LowFree:           16836 kB  :未被使用的低位大小
SwapTotal:        614396 kB  :交换空间的总大小
SwapFree:         611044 kB  :未被使用交换空间的大小
Dirty:                40 kB  :等待被写回到磁盘的内存大小
Writeback:             0 kB  :正在被写回到磁盘的内存大小
AnonPages:        209224 kB  :未映射页的内存大小
Mapped:           280668 kB  :设备和文件等映射的大小
Shmem:              1084 kB  :
Slab:              59840 kB  :内核数据结构缓存的大小,可以减少申请和释放内存带来的消耗
SReclaimable:      34196 kB  :可收回Slab的大小
SUnreclaim:        25644 kB  :不可收回Slab的大小(SUnreclaim+SReclaimable=Slab)
KernelStack:        7504 kB  :常驻内存,每一个用户线程都会分配一个kernel stack(内核栈)
PageTables:        15508 kB  :管理内存分页页面的索引表的大小
NFS_Unstable:          0 kB  :不稳定页表的大小
Bounce:                0 kB  :
WritebackTmp:          0 kB  :
CommitLimit:     1053080 kB  :根据超额分配比率('vm.overcommit_ratio'),这是当前在系统上分配可用的内存总量,这个限制只是在模式2('vm.overcommit_memory')时启用。CommitLimit用以下公式计算:CommitLimit =('vm.overcommit_ratio'*物理内存)+交换例如,在具有1G物理RAM和7G swap的系统上,当`vm.overcommit_ratio` = 30时 CommitLimit =7.3G
Committed_AS:   16368536 kB  :目前在系统上分配的内存量。是所有进程申请的内存的总和,即时所有申请的内存没有被完全使用,例如一个进程申请了1G内存,仅仅使用了300M,但是这1G内存的申请已经被 "committed"给了VM虚拟机,进程可以在任何时间使用。如果限制在模式2('vm.overcommit_memory')时启用,分配超出CommitLimit内存将不被允许
VmallocTotal:     245760 kB  :可以vmalloc虚拟内存大小
VmallocUsed:           0 kB  :vmalloc已使用的虚拟内存大小
VmallocChunk:          0 kB  :最大的连续未被使用的vmalloc区域

1、Inactive(anon) 和 Inactive(file),分别表示anonymous pages和mapped pages。

用户进程的内存页分为两种:与文件关联的内存(比如程序文件、数据文件所对应的内存页)和与文件无关的内存(比如进程的堆栈,用malloc申请的内存),前者称为file pages或mapped pages,后者称为anonymous pages;其中LRU lists包括如下几种,在/proc/meminfo中都有对应的统计值:

  LRU_INACTIVE_ANON  –  对应 Inactive(anon)
  LRU_ACTIVE_ANON  –  对应 Active(anon)
  LRU_INACTIVE_FILE  –  对应 Inactive(file)
  LRU_ACTIVE_FILE  –  对应 Active(file)
  LRU_UNEVICTABLE  –  对应 Unevictable

Inactive list里的是长时间未被访问过的内存页,Active list里的是最近被访问过的内存页,LRU算法利用Inactive list和Active list可以判断哪些内存页可以被优先回收。

2、MemAvailable

应用程序可用内存数。系统中有些内存虽然已被使用但是可以回收的,比如cache/buffer、slab都有一部分可以回收,所以MemFree不能代表全部可用的内存,这部分可回收的内存加上MemFree才是系统可用的内存,即:MemAvailable≈MemFree+Buffers+Cached,它是内核使用特定的算法计算出来的,是一个估计值。

3、VmallocUsed

通过vmalloc分配的内存都统计在/proc/meminfo的 VmallocUsed 值中,但是要注意这个值不止包括了分配的物理内存,还统计了VM_IOREMAP、VM_MAP等操作的值,譬如VM_IOREMAP是把IO地址映射到内核空间、并未消耗物理内存,所以我们要把它们排除在外。从物理内存分配的角度,我们只关心VM_ALLOC操作,这可以从/proc/vmallocinfo中的vmalloc记录看到。

4、KernelStack:

Kernel stack(内核栈)是常驻内存的,既不包括在LRU lists里,也不包括在进程的RSS/PSS内存里,所以我们认为它是kernel消耗的内存。统计值是/proc/meminfo的KernelStack。64bit 系统的 task_struct size 是16KB,  32bit的系统task_struct size为 8KB,每一个用户线程都会分配一个kernel stack(内核栈),内核栈虽然属于线程,但用户态的代码不能访问,只有通过系统调用(syscall)、自陷(trap)或异常(exception)进入内核态的时候才会用到,也就是说内核栈是给kernel code使用的。
 

内存黑洞:

进程通过将memoryinfo中的内存大小相加起来,发现总是比真实内存小,那是因为有内存黑洞的存在,我们知道,Kernel的动态内存分配通过以下几种接口:

alloc_pages/__get_free_page: 以页为单位分配

vmalloc: 以字节为单位分配虚拟地址连续的内存块

slab allocator

vmalloc和slab分配的内存都会被记录在meminfo中,但通过alloc_pages/__get_free_page分配的内存,没有在/proc/meminfo中统计,不知道有多少,就像个黑洞。

参考博客《android cat /proc/meminfo 字段分析》

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