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何時需要關注Linux的內存用量?

Linux 上的內存管理很復雜。盡管使用率高但未必存在問題。你也應當關注一些其他的事情。

作者:Sandra Henry-stocker來源:Linux中國|2019-07-07 07:00

何時需要關注Linux的內存用量?

Linux 上的內存管理很復雜。盡管使用率高但未必存在問題。你也應當關注一些其他的事情。

在 Linux 上用光內存通常并不意味著存在嚴重的問題。為什么?因為健康的 Linux 系統會在內存中緩存磁盤活動,基本上占用掉了未被使用的內存,這顯然是一件好事情。

換句話說,它不讓內存浪費掉。使用空閑的內存增加磁盤訪問速度,并且不占用運行中應用程序的內存。你也能夠想到,使用這種內存緩存比起直接訪問硬盤驅動器(HDD)快上數百倍,也比明顯快于直接訪問固態硬盤驅動。內存占滿或幾乎占滿通常意味著系統正在盡可能高效地運行當中 —— 并不是運行中遇到了問題。

緩存如何工作

磁盤緩存簡單地意味著系統充分利用未使用的資源(空閑內存)來加速磁盤讀取與寫入。應用程序不會失去任何東西,并且大多數時間里能夠按需求獲得更多的內存。此外,磁盤緩存不會導致應用程序轉而使用交換分區。反而,用作磁盤緩存的內存空間當被需要時會立即歸還,并且磁盤內容會被更新。

主要和次要的頁故障

Linux 系統通過分割物理內存來為進程分配空間,將分割成的塊稱為“頁”,并且映射這些頁到每個進程的虛擬內存上。不再會用到的頁也許會從內存中移除,盡管相關的進程還在運行。當進程需要一個沒有被映射或沒在內存中頁時,故障便會產生。所以,這個“故障fault”并不意味著“錯誤error”而是“不可用unavailables”,并且故障在內存管理中扮演者一個重要的角色。

次要故障意味著在內存中的頁未分配給請求的進程,或未在內存管理單元中標記為出現。主要故障意味著頁沒有保留在內存中。

如果你想切身感受一下次要頁故障和主要頁故障出現的頻率,像這樣試一下 ps 命令。注意我們要的是與頁故障和產生它的命令相關的項。輸出中省略了很多行。MINFL 顯示出次要故障的數目,而 MAJFL 表示了主要故障的數目。

  1. $ ps -eo min_flt,maj_flt,cmd
  2. MINFL MAJFL CMD
  3. 230760 150 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 18
  4. 0 0 [kthreadd]
  5. 0 0 [rcu_gp]
  6. 0 0 [rcu_par_gp]
  7. 0 0 [kworker/0:0H-kblockd]
  8. ...
  9. 166 20 gpg-agent --homedir /var/lib/fwupd/gnupg --use-standard-socket --daemon
  10. 525 1 /usr/libexec/gvfsd-trash --spawner :1.16 /org/gtk/gvfs/exec_spaw/0
  11. 4966 4 /usr/libexec/gnome-terminal-server
  12. 3617 0 bash
  13. 0 0 [kworker/1:0H-kblockd]
  14. 927 0 gdm-session-worker [pam/gdm-password]

匯報單一進程,你可以嘗試這樣的命令(LCTT 譯注:參數里面的 1 是要查看的進程的 PID):

  1. $ ps -o min_flt,maj_flt 1
  2. MINFL MAJFL
  3. 230064 150

你也可以添加其他的顯示字段,例如進程所有者的 UID 和 GID。

  1. $ ps -o min_flt,maj_flt,cmd,args,uid,gid 1
  2. MINFL MAJFL CMD COMMAND UID GID
  3. 230064 150 /usr/lib/systemd/systemd -- /usr/lib/systemd/systemd -- 0 0

多少才算滿?

一種較好的方法來掌握內存究竟使用了多少是用 free -m 命令。-m 選項指定了數字的單位是 MiBmebibyte 而不是字節。

  1. $ free -m
  2. total used free shared buff/cache available
  3. Mem: 3244 3069 35 49 140 667
  4. Swap: 3535 0 3535

注意 free(未使用)的內存可能會不足,而 available(可用于啟動新的應用)會顯示更大的數量。這兩者的區別值得我們去關注。可用available意味著它可以在需要時恢復使用,而空閑free意味著現在就能夠使用。

什么時候要擔心

如果 Linux 系統上的性能表現良好 —— 應用程序響應度高,命令行沒有顯示出問題 —— 很可能系統狀況良好。記住,一些應用也許會出于某種原因而變慢,但它不影響整個系統。

過多的硬故障也許表明確實存在問題,但要將其與觀察到的性能相比較。

一個好的方法是當可用內存接近 0 或者“用作交換swap used”項顯著增長或波動時開始擔心。如果“可用”項占總內存可用量的百分比合理,那么就無需擔心,就像下面的例子那樣:

  1. $ free -m
  2. total used free shared buff/cache available
  3. Mem: 3244 3069 35 49 140 667
  4. Swap: 3535 0 3535

Linux 性能很復雜

拋開這些不說,Linux 系統上的內存可能會變滿,并且性能可能會降低。當系統出現問題時不要僅將單一的內存使用報告作為指標。

Linux 系統的內存管理很復雜,因為它采取的措施需要確保系統資源得到最好的利用。不要受到一開始內存占滿的欺騙,使你認為系統存在問題,但實際上并沒有。

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【責任編輯:龐桂玉 TEL:(010)68476606】

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