Linux のメモリ使用量を分析するためのいくつかの方法

vmstat -s(参数)

 root@local:~# vmstat 2 1
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 3498472 315836 3819540    0    0     0     1    2    0  0  0 100  0

1.free急剧下降
2.buff和cache被回收下降，但也无济于事
3.依旧需要使用大量swap交换分区swpd
4.等待进程数，b增多
5.读写IO，bi bo增多
6.si so大于0开始从硬盘中读取
7.cpu等待时间用于 IO等待，wa增加

1.开始使用swpd，swpd不为0
2.si so大于0开始从硬盘中读取

1.读写IO，bi bo增多超过2000
2.cpu等待时间用于 IO等待，wa增加 超过20
3.sy 系统调用时间长，IO操作频繁会导致增加 >30%
4.wa io等待时间长
    iowait% 50%
5.进一步使用iostat观察

    1.反应为CPU队列长度
    2.一段时间内，CPU正在处理和等待CPU处理的进程数之和，直接反应了CPU的使用和申请情况。
    3.理想的load average：核数*CPU数*0.7
        CPU个数：grep 'physical id' /proc/cpuinfo | sort -u
        核数：grep 'core id' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l
    4.超过这个值就说明已经是CPU瓶颈了

cat /proc/meminfo

peng@ubuntu:~$ cat /proc/meminfo
MemTotal:        2017504 kB //所有可用的内存大小，
物理内存减去预留位和内核使用。系统从加电开始到引导完成，firmware/BIOS要预留一
些内存，内核本身要占用一些内存，最后剩下可供内核支配的内存就是MemTotal。这个值
在系统运行期间一般是固定不变的，重启会改变。
MemFree:          511052 kB //表示系统尚未使用的内存。
MemAvailable:     640336 kB //真正的系统可用内存，
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，所以这部分可回收的内存加上MemFree才是系统可用的内存
Buffers:          114348 kB //用来给块设备做缓存的内存，(文件系统的 metadata、pages)
Cached:           162264 kB //分配给文件缓冲区的内存,例如vi一个文件，就会将未保存的内容写到该缓冲区
SwapCached:         3032 kB //被高速缓冲存储用的交换空间（硬盘的swap）的大小
Active:           555484 kB //经常使用的高速缓冲存储器页面文件大小
Inactive:         295984 kB //不经常使用的高速缓冲存储器文件大小
Active(anon):     381020 kB //活跃的匿名内存
Inactive(anon):   244068 kB //不活跃的匿名内存
Active(file):     174464 kB //活跃的文件使用内存
Inactive(file):    51916 kB //不活跃的文件使用内存
Unevictable:          48 kB //不能被释放的内存页
Mlocked:              48 kB //系统调用 mlock 
SwapTotal:        998396 kB //交换空间总内存
SwapFree:         843916 kB //交换空间空闲内存
Dirty:               128 kB //等待被写回到磁盘的
Writeback:             0 kB //正在被写回的
AnonPages:        572776 kB //未映射页的内存/映射到用户空间的非文件页表大小
Mapped:           119816 kB //映射文件内存
Shmem:             50212 kB //已经被分配的共享内存
Slab:             113700 kB  //内核数据结构缓存
SReclaimable:      68652 kB //可收回slab内存
SUnreclaim:        45048 kB //不可收回slab内存
KernelStack:        8812 kB //内核消耗的内存
PageTables:        27428 kB //管理内存分页的索引表的大小
NFS_Unstable:          0 kB //不稳定页表的大小
Bounce:                0 kB //在低端内存中分配一个临时buffer作为跳转，把位
于高端内存的缓存数据复制到此处消耗的内存
WritebackTmp:          0 kB //FUSE用于临时写回缓冲区的内存
CommitLimit:     2007148 kB //系统实际可分配内存
Committed_AS:    3567280 kB //系统当前已分配的内存
VmallocTotal:   34359738367 kB //预留的虚拟内存总量
VmallocUsed:           0 kB //已经被使用的虚拟内存
VmallocChunk:          0 kB //可分配的最大的逻辑连续的虚拟内存
HardwareCorrupted:     0 kB //表示“中毒页面”中的内存量
即has failed的内存(通常由ECC标记). ECC代表“纠错码”. ECC memory能够纠正小错误并检测较大错误;
在具有非ECC内存的典型PC上,内存错误未被检测到.如果使用ECC检测到无法纠正的错误(在内存或缓存中,
具体取决于系统的硬件支持),则Linux内核会将相应的页面标记为中毒.
AnonHugePages:         0 kB //匿名大页
【/proc/meminfo的AnonHugePages==所有进程的/proc//smaps中AnonHugePages之和】
ShmemHugePages:        0 kB  //用于共享内存的大页
ShmemPmdMapped:        0 kB
CmaTotal:              0 kB //连续内存区管理总量
CmaFree:               0 kB //连续内存区管理空闲量
HugePages_Total:       0    //预留HugePages的总个数
HugePages_Free:        0    //池中尚未分配的 HugePages 数量，
真正空闲的页数等于HugePages_Free - HugePages_Rsvd
HugePages_Rsvd:        0    //表示池中已经被应用程序分配但尚未使用的 HugePages 数量
HugePages_Surp:        0    //这个值得意思是当开始配置了20个大页，现在修改配置为16，那么这个参数就会显示为4，一般不修改配置，这个值都是0
Hugepagesize:       2048 kB //大内存页的size
//指直接映射(direct mapping)的内存大小，从代码上来看，值记录管理页表占用的内存,就是描述线性映射空间中，有多个空间分别使用了2M/4K/1G页映射
DirectMap4k:       96128 kB
DirectMap2M:     2000896 kB 
DirectMap1G:           0 kB

fs/proc/meminfo.c : meminfo_proc_show()
static int meminfo_proc_show(struct seq_file *m, void *v)
{
 struct sysinfo i;
 unsigned long committed;
 long cached;
 long available;
 unsigned long pages[NR_LRU_LISTS];
 int lru;
 
 si_meminfo(&i);
 si_swapinfo(&i);
 committed = percpu_counter_read_positive(&vm_committed_as);
 
 cached = global_node_page_state(NR_FILE_PAGES) -
   total_swapcache_pages() - i.bufferram;
 if (cached for (lru = LRU_BASE; lru "MemTotal:       ", i.totalram);
 show_val_kb(m, "MemFree:        ", i.freeram);
 show_val_kb(m, "MemAvailable:   ", available);
 show_val_kb(m, "Buffers:        ", i.bufferram);
 show_val_kb(m, "Cached:         ", cached);
 show_val_kb(m, "SwapCached:     ", total_swapcache_pages());
 show_val_kb(m, "Active:         ", pages[LRU_ACTIVE_ANON] +
        pages[LRU_ACTIVE_FILE]);
 show_val_kb(m, "Inactive:       ", pages[LRU_INACTIVE_ANON] +
        pages[LRU_INACTIVE_FILE]);
 show_val_kb(m, "Active(anon):   ", pages[LRU_ACTIVE_ANON]);
 show_val_kb(m, "Inactive(anon): ", pages[LRU_INACTIVE_ANON]);
 show_val_kb(m, "Active(file):   ", pages[LRU_ACTIVE_FILE]);
 show_val_kb(m, "Inactive(file): ", pages[LRU_INACTIVE_FILE]);
 show_val_kb(m, "Unevictable:    ", pages[LRU_UNEVICTABLE]);
 show_val_kb(m, "Mlocked:        ", global_zone_page_state(NR_MLOCK));
 
#ifdef CONFIG_HIGHMEM
 show_val_kb(m, "HighTotal:      ", i.totalhigh);
 show_val_kb(m, "HighFree:       ", i.freehigh);
 show_val_kb(m, "LowTotal:       ", i.totalram - i.totalhigh);
 show_val_kb(m, "LowFree:        ", i.freeram - i.freehigh);
#endif
 
#ifndef CONFIG_MMU
 show_val_kb(m, "MmapCopy:       ",
      (unsigned long)atomic_long_read(&mmap_pages_allocated));
#endif
 
 show_val_kb(m, "SwapTotal:      ", i.totalswap);
 show_val_kb(m, "SwapFree:       ", i.freeswap);
 show_val_kb(m, "Dirty:          ",
      global_node_page_state(NR_FILE_DIRTY));
 show_val_kb(m, "Writeback:      ",
      global_node_page_state(NR_WRITEBACK));
 show_val_kb(m, "AnonPages:      ",
      global_node_page_state(NR_ANON_MAPPED));
 show_val_kb(m, "Mapped:         ",
      global_node_page_state(NR_FILE_MAPPED));
 show_val_kb(m, "Shmem:          ", i.sharedram);
 show_val_kb(m, "Slab:           ",
      global_node_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
      global_node_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE));
 
 show_val_kb(m, "SReclaimable:   ",
      global_node_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE));
 show_val_kb(m, "SUnreclaim:     ",
      global_node_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE));
 seq_printf(m, "KernelStack:    %8lu kB\n",
     global_zone_page_state(NR_KERNEL_STACK_KB));
 show_val_kb(m, "PageTables:     ",
      global_zone_page_state(NR_PAGETABLE));
#ifdef CONFIG_QUICKLIST
 show_val_kb(m, "Quicklists:     ", quicklist_total_size());
#endif
 
 show_val_kb(m, "NFS_Unstable:   ",
      global_node_page_state(NR_UNSTABLE_NFS));
 show_val_kb(m, "Bounce:         ",
      global_zone_page_state(NR_BOUNCE));
 show_val_kb(m, "WritebackTmp:   ",
      global_node_page_state(NR_WRITEBACK_TEMP));
 show_val_kb(m, "CommitLimit:    ", vm_commit_limit());
 show_val_kb(m, "Committed_AS:   ", committed);
 seq_printf(m, "VmallocTotal:   %8lu kB\n",
     (unsigned long)VMALLOC_TOTAL >> 10);
 show_val_kb(m, "VmallocUsed:    ", 0ul);
 show_val_kb(m, "VmallocChunk:   ", 0ul);
 
#ifdef CONFIG_MEMORY_FAILURE
 seq_printf(m, "HardwareCorrupted: %5lu kB\n",
     atomic_long_read(&num_poisoned_pages) #endif
 
#ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 show_val_kb(m, "AnonHugePages:  ",
      global_node_page_state(NR_ANON_THPS) * HPAGE_PMD_NR);
 show_val_kb(m, "ShmemHugePages: ",
      global_node_page_state(NR_SHMEM_THPS) * HPAGE_PMD_NR);
 show_val_kb(m, "ShmemPmdMapped: ",
      global_node_page_state(NR_SHMEM_PMDMAPPED) * HPAGE_PMD_NR);
#endif
 
#ifdef CONFIG_CMA
 show_val_kb(m, "CmaTotal:       ", totalcma_pages);
 show_val_kb(m, "CmaFree:        ",
      global_zone_page_state(NR_FREE_CMA_PAGES));
#endif
 
 hugetlb_report_meminfo(m);
 
 arch_report_meminfo(m);
 
 return 0;
}

top [-] [d delay] [q] [c] [S] [s] [i] [n] [b]

d : 改变显示的更新速度，或是在交谈式指令列( interactive command)按 s
q : 没有任何延迟的显示速度，如果使用者是有 superuser 的权限，则 top 将会以最高的优先序执行
c : 切换显示模式，共有两种模式，一是只显示执行档的名称，另一种是显示完整的路径与名称
S : 累积模式，会将己完成或消失的子进程 ( dead child process ) 的 CPU time 累积起来
s : 安全模式，将交谈式指令取消, 避免潜在的危机
i : 不显示任何闲置 (idle) 或无用 (zombie) 的进程
n : 更新的次数，完成后将会退出 top
b : 批次档模式，搭配 "n" 参数一起使用，可以用来将 top 的结果输出到档案内

# top

# top -c

# top -b

# top -S

top -n 2

# top -d 3

# top -p 139

top -n 10

F1,h,?:查看htop使用说明，
F2,s  :设置选项
F3,/  :搜索进程
F4,\  :过滤器，输入关键字搜索
F5,t  :显示属性结构
F6,:选择排序方式
F7, [,:减少进程的优先级(nice)
F8，] :增加进程的优先级(nice)
F9，k :杀掉选中的进程
F10，q:退出htop
u:显示所有用户，并可以选中某一特定用户的进程
U：取消标记所有的进程

peng@ubuntu:~$ cat /proc/4398/status
Name: kworker/0:0    //进程名
Umask: 0000
State: I (idle)   //进程的状态
//R (running)", "S (sleeping)", "D (disk sleep)", "T (stopped)", "T(tracing stop)", "Z (zombie)", or "X (dead)"
Tgid: 4398 //线程组的ID,一个线程一定属于一个线程组(进程组).
Ngid: 0
Pid: 4398 //进程的ID,更准确的说应该是线程的ID.
PPid: 2  //当前进程的父进程
TracerPid: 0 //跟踪当前进程的进程ID,如果是0,表示没有跟踪
Uid: 0 0 0 0
Gid: 0 0 0 0
FDSize: 64 //当前分配的文件描述符,该值不是上限，如果打开文件超过64个文件描述符,将以64进行递增
Groups: //启动这个进程的用户所在的组
NStgid: 4398
NSpid: 4398
NSpgid: 0
NSsid: 0
Threads: 1
SigQ: 0/7640
SigPnd: 0000000000000000
ShdPnd: 0000000000000000
SigBlk: 0000000000000000
SigIgn: ffffffffffffffff
SigCgt: 0000000000000000
CapInh: 0000000000000000
CapPrm: 0000003fffffffff
CapEff: 0000003fffffffff
CapBnd: 0000003fffffffff
CapAmb: 0000000000000000
NoNewPrivs: 0
Seccomp: 0
Speculation_Store_Bypass: vulnerable
Cpus_allowed: 00000000,00000000,00000000,00000001
Cpus_allowed_list: 0
Mems_allowed: 00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,
00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,
00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,
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