Linux基础知识：认识一下内存

1、什么是内存泄漏？

        对内存来说，如果之分配内存给程序，而程序使用完不进行释放，就会造成内存泄漏，甚至耗尽系统内存，需要调用free（）或unmap（），来释放这些内存。

2、内存紧张，系统的处理机制：

     2.1   回收缓存，比如使用 LRU（Least Recently Used）算法，回收最近使用最少的内存页面；

     2.2    回收不常访问的内存，把不常用的内存通过交换分区（swap）直接写到磁盘中；swap 其实就是把一块磁盘空间当成内存来用。它可以把进程暂时不用的数据存储到磁盘中（这个过程称为换出），当进程访问这些内存时，再从磁盘读取这些数据到内存中（这个过程称为换入）。所以，你可以发现，Swap 把系统的可用内存变大了。不过要注意，通常只在内存不足时，才会发生 Swap 交换。并且由于磁盘读写的速度远比内存慢，Swap 会导致严重的内存性能问题。

    2.3   杀死进程，内存紧张时系统还会通过 OOM（Out of Memory），直接杀掉占用大量内存的进程。  OOM（Out of Memory），其实是内核的一种保护机制。它监控进程的内存使用情况，并且使用 oom_score 为每个进程的内存使用情况进行评分：

        2.3.2  一个进程运行占用的 CPU 越多，oom_score 就越小。

        2.3.2  一个进程消耗的内存越大，oom_score 就越大；代表消耗的内存越多，也就越容易被OOM杀死，从而可以更好的保护系统。

        2.3.3   为了实际工作的需要，可以通过 /proc 文件系统，手动设置进程的 oom_adj ，从而调整进程的 oom_score。

        2.3.4   oom_adj 的范围是 [-17, 15]，数值越大，表示进程越容易被 OOM 杀死；数值越小，表示进程越不容易被 OOM 杀死，其中 -17 表示禁止 OOM。

        2.3.5 比如用下面的命令，可以把 sshd 进程的 oom_adj 调小为 -16，这样， sshd 进程就不容易被 OOM 杀死。

echo -16 > /proc/$(pidof sshd)/oom_adj

3、查看内存使用情况

     3.1 Free（显示整个系统内存使用情况）命令的使用，尤其注意一下，最后一列的可用内存 available 。available 不仅包含未使用内存，还包括了可回收的缓存，所以一般会比未使用内存更大。不过，并不是所有缓存都可以回收，因为有些缓存可能正在使用中。

# 注意不同版本的free输出可能会有所不同
$ free
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        8169348      263524     6875352         668     1030472     7611064
Swap:             0           0           0
 
第一列，total 是总内存大小；
第二列，used 是已使用内存的大小，包含了共享内存；
第三列，free 是未使用内存的大小；
第四列，shared 是共享内存的大小；
第五列，buff/cache 是缓存和缓冲区的大小；最后一列，available 是新进程可用内存的大小。

      3.2 查看进程使用情况，可以用top或者ps等工具。

# 按下M切换到内存排序
$ top
...
KiB Mem :  8169348 total,  6871440 free,   267096 used,  1030812 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used.  7607492 avail Mem
 
 
  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
  430 root      19  -1  122360  35588  23748 S   0.0  0.4   0:32.17 systemd-journal
 1075 root      20   0  771860  22744  11368 S   0.0  0.3   0:38.89 snapd
 1048 root      20   0  170904  17292   9488 S   0.0  0.2   0:00.24 networkd-dispat
    1 root      20   0   78020   9156   6644 S   0.0  0.1   0:22.92 systemd
12376 azure     20   0   76632   7456   6420 S   0.0  0.1   0:00.01 systemd
12374 root      20   0  107984   7312   6304 S   0.0  0.1   0:00.00 sshd
...
 
VIRT 是进程虚拟内存的大小，只要是进程申请过的内存，即便还没有真正分配物理内存，也会计算在内。
RES 是常驻内存的大小，也就是进程实际使用的物理内存大小，但不包括 Swap 和共享内存。
SHR 是共享内存的大小，比如与其他进程共同使用的共享内存、加载的动态链接库以及程序的代码段等。
%MEM 是进程使用物理内存占系统总内存的百分比。

      3.3 在查看Top输出时，还要注意两点

                3.3.1 第一，虚拟内存通常并不会全部分配物理内存。从上面的输出，可以发现每个进程的虚拟内存都比常驻内存大得多。

                3.3.2 第二，共享内存 SHR 并不一定是共享的，比方说，程序的代码段、非共享的动态链接库，也都算在 SHR 里。当然，SHR 也包括了进程间真正共享的内存。所以在计算多个进程的内存使用时，不要把所有进程的 SHR 直接相加得出结果。

本文整理自极客时间 倪朋飞：《Linux性能优化实战》