了解Linux內存管理

Linux內存管理有效地利用RAM通過將自由存儲器視為緩存，其中“使用”並不意味著“完整”；關鍵指標是“可用”內存。 1。 Linux使用未使用的RAM用於緩衝區和緩存，當應用程序需要更多內存時，它們是可回收的。 2。虛擬內存允許每個進程使用通過頁面表映射到物理RAM的虛擬地址，並在需要時移動到交換空間。 3。互換可提高內存能力，但由於磁盤速度限製而降低了性能，並且Swappiness控制瞭如何使用積極交換。 4。物理內存分為區域（DMA，DMA32，正常，高級），以適應硬件地址限制。 5。夥伴分配器管理大型內存塊以減少碎裂化，而平板分配器處理小內核對象。 6。免費命令顯示總計，二手，免費，buff/緩存和可用內存，“可用”是新應用程序可用內存的真正指標。 7。監視工具，例如HTOP，SWAPON- -Show和DMESG | GREP -I OOM有助於跟踪記憶使用和OOM殺手活動。 8。 OOM殺手使用基於內存使用，運行時和特權的不良度分數在極端內存壓力下終止進程，並且可以通過/proc//oom_score_adj調諧。 9。使用Echo 1>/proc/sys/vm/drop_caches清除床，但不建議在生產中使用。 10。有效的內存管理涉及觀察可用的內存和交換活動，而不是僅依靠“使用”值，從而確保系統穩定性和性能。

Linux內存管理是一個複雜但結構良好的系統，旨在有效地使用可用的RAM，處理虛擬內存並確保在不同的工作負載下進行系統穩定性。這是它的工作原理和您需要知道的實際細分。

Linux如何使用內存（這不是您的想法）

Linux最誤解的方面之一是它如何報告內存使用情況。如果您free運行或查看top之類的工具，則可能會看到類似的東西：

 總二手免費共享buff/Cache可用
mem：8000 6500 200 300 1300 6200

乍一看，看起來6500 MB已被“使用”，但這並不意味著您的系統已經用盡了內存。 Linux將未使用的RAM用於緩衝區和緩存（例如磁盤緩存），這些RAM是可回收的。這意味著如果應用程序需要更多內存，可以立即釋放它們。

關鍵要點：

• 使用≠完整
• 可用的是真正使用多少內存應用程序的真正指標。

虛擬內存和分頁

Linux使用虛擬內存，這意味著每個過程都認為它具有自己的全部內存地址（例如，32位的0到4GB，在64位上有更多）。這是由MMU（內存管理單元）和頁面表管理的。

重要概念：

• 頁面：記憶分為小塊（通常為4KB）。
• 頁面表：將虛擬地址映射到物理RAM。
• 交換空間：當物理RAM緊密時，使用較少的頁面將移至磁盤（交換），釋放RAM。

雖然交換使系統在內存壓力下運行，但由於磁盤（尤其是HDD）比RAM慢得多，因此可能會損害性能。

您可以通過以下方式控制交換行為：

 ＃檢查當前的交換（0 =避免交換，100 =侵略性）
cat/proc/sys/vm/交換

＃減少交換（建議使用大量RAM的系統）
sudo sysctl vm.swappiness = 10

記憶區和分配

Linux將物理內存分為區域以處理硬件限制：

• DMA ：對於只能訪問低內存（0-16MB）的舊設備。
• DMA32 ：類似，但對於64位系統上的32位地址。
• 正常：大多數內核分配可用。
• HighMem ：（現在不太相關）在較舊的32位系統上，內存高於896MB。

內核使用不同的分配器：

• 好友分配器：管理大量內存，減少外部碎片。
• 平板分配器：處理小型，常用的內核對象（例如Inodes，task_structs）。

真正告訴你free

讓我們分解free -h的輸出：

因此，如果可用的話，您的系統很好 - 即使使用看起來很高。

監視和調整技巧

這是了解和管理內存的實用步驟：

• 使用free -h或htop比top更清晰的視圖。
• 檢查交易使用情況：

   Swapon-展示
  免費-h |格雷普交換

• 清除頁面緩存（僅用於測試） ：

  迴聲1>/proc/sys/vm/drop_caches＃需要root

  （不要在生產中這樣做 - 緩存很有幫助！）

• 監視記憶壓力：

   ＃尋找OOM（內存外）殺手活動
  DMESG | grep -i“不記憶”
  Journalctl | grep -i oom

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  OOM殺手：Linux開始殺死過程

  當內存嚴重且交換滿足時，Linux會調用OOM殺手終止過程並防止系統凍結。

  考慮到基於啟發式（不良得分）的“目標”：

  • 內存使用
  • 流程運行時（長期運行的過程有利）
  • 特權（根部流程較少）

  您可以通過寫入/proc/<pid>/oom_score_adj</pid> （-1000至1000）來調整每個過程的OOM行為。

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  基本上，Linux對內存很聰明 - 它充滿了有用的緩存“未使用”的RAM，並且只有在可用內存下降的情況下才開始遇到真正的問題，或者開始交換thap thrash。觀察可用的內存和交換活動，而不僅僅是“使用”數字。

  以上是了解Linux內存管理的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！