android 記憶體流失問題【轉】

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本文轉載自：http://www.voidcn.com/article/p-hbnuyfwz-ee.html

記憶體泄露問題在一些壓力測試的情境很容易暴露，例如一些常用應用情境反覆操作（eg：反覆切換前後網路攝影機，反覆進入退出相機應用、壓力拍照等等）。

記憶體泄露一般表現為：

①記憶體配置釋放，導致進程空間虛擬位址被分配完，或者物理地址被分配完。

②檔案泄露，導致進程空間檔案控制代碼數達到最大值。

③線程泄露，導致進程空間虛擬位址被分配完，進程內保留很多線程棧（stack）。

 

 

Android Native層中大部分的泄露問題都在HAL層，主要導致原因就是一些非對稱操作。

1. 工具

 

這一層主要使用工具為Linux內建的工具以及一些檔案節點的狀態。

命令列表：

ps  [-t] [pid] [ | busybox wc -l ] top [-t] ll /proc/pid/fd [ |busybox wc -l ] cat /proc/pid/maps [ |busybox wc -l ] cat /proc/meminfo [ | grep "MemFree" ] dumpsys meminfo [ pid ] [ package name ] procrank valgrind valgrind

 

 

2. ps / top命令

 

ps /top 可以對linux系統中進程進行監測和控制。Ps 是顯示瞬間進程的狀態；Top是對進程已耗用時間監控。

Ps/top命令尋找到目標的進程號pid，再根據pid去觀測反覆操作中Ps/top的兩項列印項：

VSIZE(VSS)  ：佔用的虛擬記憶體的大小。

RSS ：佔用記憶體的大小。

確認下這兩項是否一直在無限制增大，這樣子可以初步確認一下記憶體泄露問題的存在性。

ps -t pid 這個命令可以列出當前進程所有線程，包括native線程和java線程。

native線程可以查看到其線程名，如：

USER     PID   PPID  VSIZE  RSS     WCHAN    PC         NAME media     1574  1465    50312  9992   c0089920   b6ea491c SCameraCaptureTh

 

Java 線程只能看到java線程在native層的映射名

USER     PID   PPID  VSIZE  RSS  WCHAN   PC       NAME u0_a22    6884  2562  984204 54004 c0089920  4010491c SThread-194

 

查線程是否泄露技巧：可以在相同的狀態反覆使用下面命令，如在每次應用開啟關閉後使用，這個命令可以統計目標進程內所有的線程數，這個數一直在增加的話，說明進程記憶體在進程內有線程沒有正常被釋放。

ps -t pid | busybox wc -c

 

 

3. proc進程狀態節點 

 

Linux proc虛擬檔案系統中會記載系統所有進程的一些狀態資訊，在/prco下會有進程目錄，目錄名就是pid。pid檔案夾下資訊量非常龐大，現在只介紹兩個與查內泄漏相關的：fd目錄和maps節點。

[email protected]:/ # ps mediaserver USER     PID   PPID  VSIZE  RSS   WCHAN    PC         NAME media     8403  1     240688   16940  ffffffff  b6f225a0 S /system/bin/mediaserver [email protected]:/ # ll /proc/8403   dr-xr-xr-x media    audio             2012-02-14 12:55 attr ....................................... dr-x------ media    audio             2012-02-14 12:55 fd -r--r--r-- media     audio           0 2012-02-14 12:55 maps ....................................... -r--r--r-- media    audio           0 2012-02-14 12:55 wchan

 

①進程fd目錄

可以看出fd目下為檔案控制代碼的連結，例如17為檔案控制代碼號，/system/etc/camera.cfg為開啟的檔案目錄。

[email protected]:/ # ll /proc/8403/fd   lrwx------ media    audio             2012-02-14 13:02 0 -> /dev/null lrwx------ media    audio             2012-02-14 13:02 1 -> /dev/null l-wx------ media    audio             2012-02-14 13:02 10 -> /dev/log/system lr-x------ media    audio             2012-02-14 13:02 11 -> /dev/__properties__ lr-x------ media    audio             2012-02-14 13:02 16 -> /system/etc/camera.cfg lr-x------ media    audio             2012-02-14 13:0217 -> /system/etc/camera.cfg l-wx------ media    audio             2012-02-14 13:02 18 -> /dev/cpuctl/apps/tasks lrwx------ media    audio             2012-02-14 13:02 3 -> /dev/binder lrwx------ media    audio             2012-02-14 13:02 8 -> /dev/cpuctl/tasks l-wx------ media    audio             2012-02-14 13:02 9 -> /dev/log/events .......................................

 

查看系統每個線程的檔案控制代碼最大值，一般系統都會預設一個進程最多有1024個檔案控制代碼，當一個進程開啟檔案控制代碼的數量達到1024時，再次建立檔案控制代碼會失敗，strerror(errno)會報出“Too many open files”。

cat /proc/pid/limits  |  grep "Max open files"

 

查檔案控制代碼是否泄露技巧：可以在相同的狀態反覆使用下面命令，如在每次應用開啟關閉後使用，這個命令可以統計目標進程內所有檔案控制代碼，這個數一直在增加的話，說明進程記憶體在進程內有檔案控制代碼沒有正常被關閉。

cat /proc/fd | busybox wc -c

 

②進程maps節點

Maps節點可以查詢進程的虛記憶體空間的使用方式。

 

該檔案有6列，分別為：

地址：庫在進程裡位址範圍

許可權：虛擬記憶體的許可權，r=讀，w=寫,x=,s=共用,p=私人；

位移量：庫在進程裡位址範圍

裝置：映像檔案的主裝置號和次裝置號；

節點：映像檔案的節點號；

路徑: 映像檔案的路徑

[email protected]:/ # cat /proc/8403/maps   a9035000-a9525000 rw-s 98bb3000 00:09 2159       anon_inode:dmabuf ................................................................ a95bf000-a96bc000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack:11334] a99fc000-ab17b000 rw-s 96354000 00:0c 31508      /dev/video0 ab17b000-ac8fa000 rw-s 94bd5000 00:0c 31508      /dev/video0 af7f8000-b0f77000 rw-s 90558000 00:0c 31508      /dev/video0 b0f77000-b26f6000 rw-s 8edd9000 00:0c 31508      /dev/video0 ................................................................   b26f9000-b27f6000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack:11307] b27f6000-b27f8000 rw-p 00000000 00:00 0 ................................................................ b4bb4000-b4bb5000 r--p 00001000 b3:07 1091       /system/lib/libril_audio.so b4bb5000-b4bb6000 rw-p 00002000 b3:07 1091       /system/lib/libril_audio.so .................................................................. b6f54000-b6f55000 r--p 0000f000 b3:07 149        /system/bin/linker b6f55000-b6f56000 rw-p 00010000 b3:07 149        /system/bin/linker b6f56000-b6f57000 rw-p 00000000 00:00 0 b6f57000-b6f59000 r-xp 00000000 b3:07 162        /system/bin/mediaserver b6f5a000-b6f5b000 r--p 00002000 b3:07 162        /system/bin/mediaserver b6f5b000-b6f5c000 rw-p 00000000 00:00 0 b852b000-b859d000 rw-p 00000000 00:00 0          [heap] bea7c000-bea9d000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack] ffff0000-ffff1000 r-xp 00000000 00:00 0          [vectors]

 

32位Liunx系統每個進程有4G地址空間，android系統下進程地址空間分部如下：

                                                                                                           

高位1G空間為核心地址空間，地位3G空間為使用者地址空間，可以看出棧stack是有高位向低位增長，而堆heap是由地位向高位增長，還有一段載入動態庫的段，可以根據上面的catmaps列印出來對比。

堆泄露的定位方法：

下面是調用mmap映射得到進程虛擬位址，這樣的列印持續增多的話，說明進程中有mmap 和 munmap沒有對稱操作，導致進程虛擬位址的泄露。

ab17b000-ac8fa000 rw-s 94bd5000 00:0c 31508      /dev/video0

 

下面是一個線程棧的使用方式， [stack:11334]，11334為線程號tid，這樣的列印持續增多的話，說明進程中會持續建立線程，但是沒有釋放舊線程。

a95bf000-a96bc000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack:11334]

 

 

③meminfo節點

proc/meminfo節點記錄了系統記憶體的一些使用方式，主要看MemFree這項。

[email protected]:/ # cat /proc/meminfo cat /proc/meminfo MemTotal:        1673008 kB所有可用RAM大小（即實體記憶體減去一些預留位和核心的二進位代碼大小） MemFree:          761320 kB  LowFree與HighFree的總和，被系統留著未使用的記憶體 .......................................... Mapped:            87932 kB 裝置和檔案等映射的大小。 ..........................................

 

 

4. Android 工具

 

這是Android上實現的一些命令，在Native這層也可以使用，但是統計的一些資訊也和上面的一樣。

①dumpsys meminfo [ pid ] [ package name]

可以查看到某個線程（包括應用應用和系統線程）記憶體使用量情況，包括Native堆和java堆。一般用來查java應用的進程，對於系統Native進程，dump出來資訊較少。

 

②procrank

Androidprocrank  (/system/xbin/procrank) 工具，能夠列出進程所佔用的記憶體使用量情況。順序為從高到低。每個進程佔用記憶體大小以 VSS,  RSS , PSS, USS 的形式列出。為了簡化描述，記憶體佔用以頁為單位表述，而不是位元組。 通常每頁為 4096 位元組。（和ps功能差不多，資料有少許差異）。

 

③valgrind

android sdk預設整合了valgrind，一款優秀的記憶體問題偵查工具，能夠發現記憶體流失。

當前的方案預設沒有編譯該工具，可以通過以下命令臨時編譯:

$ cd external/valgrind $ mm -j16

然後回到android根目錄編譯生產system.img。對於系統啟動啟動並執行進程需要，如debug surfaceflinger，需要在init.rc注釋surfaceflinger service，改為命令列啟動，

[email protected]:/ # valgrind --leak-check=full --log-file=/data/valgrind.log /system/bin/surfaceflinger &

 

進行介面的一些簡單操作後將surfacelinger進程kill掉，valgrind即會將分析報告輸出到/data/valgrind.log,裡面資訊很多，附上相關的範例log：

 

關注leak summary：

 

==1982== LEAK SUMMARY: ==1982==    definitely lost: 58,004 bytes in 477 blocks ==1982==    indirectly lost: 376 bytes in 8 blocks ==1982==      possibly lost: 122,997 bytes in 484 blocks ==1982==    still reachable: 922,973 bytes in 20,141 blocks ==1982==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks ==1982== Reachable blocks (those to which a pointer was found) are not shown. ==1982== To see them, rerun with: --leak-check=full --show-reachable=yes ==1982== ==1982== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v ==1982== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from ==1982== ERROR SUMMARY: 673822 errors from 827 contexts (suppressed: 0 from 0)

 

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