[Android Memory] Linux下malloc函數和OOM Killer

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http://www.linuxidc.com/Linux/2010-09/28364.htmLinux下malloc函數主要用來在使用者空間從heap申請記憶體，申請成功返回指向所分配記憶體的指標，申請失敗返回NULL。預設情況下，Linux核心使用“樂觀的”分配記憶體策略，首先粗數量級估計系統可使用的記憶體數，然後分配記憶體，但是在使用的時候才真正把這塊分配的記憶體給你。這樣一來，即使用malloc申請記憶體沒有返回NULL，你也不一定能完全使用這塊記憶體，特別是在一次或連續多次申請很多記憶體的時候。 如果一直連續用malloc申請記憶體，而不真正使用，所申請的記憶體總數可以超過真正可以使用的記憶體數。但是當真正使用這塊記憶體，比如用memset或bzero函數一次性把所申請到的大塊記憶體“使用掉”，Linux系統就會Out Of Memory，這個時候OOM Killer就會kill掉使用者空間的其他進程來騰出更多可使用記憶體。 OOM Killer根據OOM score來決定kill哪個進程，OOM score可以看/proc/<PID>/oom_score，score由badnessFunction Compute得出，根據進程已耗用時間長短，進程優先順序，進程所使用的記憶體數等等。可以通過/proc/<PID>/oom_adj來幹預計算socre，這個值的取值範圍是-17～15，如果是-17該進程就永遠不會被kill（這個可能也和核心版本有關，不見得所有核心版本都支援，得實際試試）。 “預設情況”Linux是這種做的，“預設情況”是指/proc/sys/vm/overcommit_memory為0的時候。這個參數也可以調整，如果為1表示“來著不拒”，只要你malloc過來申請，我啥都不做，立馬給你分配記憶體，這樣的話效能就會有大幅度的提高；如果為2表示Linux會精確計算所有可使用的記憶體和所申請的記憶體，如果所申請的超過的可使用的記憶體數就返回NULL。可使用的記憶體值計算方法，虛擬記憶體（swap）+ /proc/sys/vm/overcommit_memory（百分比） × 實體記憶體。/proc/sys/vm/overcommit_memory預設值為50,計算起來就是50%的實體記憶體數。 Linux自身核心會佔一部分記憶體，還有buffer/cache所佔用的記憶體，所以實際上能被malloc申請後使用的記憶體並非實體記憶體大小，demsg的輸出裡麵包含了相關資訊（如果看不到，可能是被別的資訊衝掉了，重啟系統，在系統起來後馬上看）：Memory: 2071220k/2097152k available (2122k kernel code, 24584k reserved, 884k data, 228k init, 1179584k highmem) 關於OOM Killer的proc檔案系統  http://book.2cto.com/201302/16321.html  

下面開始介紹與OOM Killer相關的proc檔案系統。
/proc/<PID>/oom_adj

為/proc/<PID>/oom_adj設定值就可以調整得分。調整值的範圍為–16~15。正的值容易被OOM Killer選定。負值可能性較低。例如，當指定3時，得分就變為23倍；當指定–5時，得分就變為1/25。

“–17”是一個特殊的值。如果設定為–17，就會禁止OOM Killer發出的訊號（從Linux 2.6.12開始支援設定–17）。

在OOM Killer啟動並執行情況下，為了實現遠程登入而想要將sshd排除在對象外時，可以執行下列命令。
# cat /proc/‘cat /var/run/sshd.pid‘/oom_score
15
# echo -17 >  /proc/‘cat /var/run/sshd.pid‘/oom_adj
# tail /proc/‘cat /var/run/sshd.pid‘/oom_*
==> /proc/2278/oom_adj <==
-17
==> /proc/2278/oom_score <==
0                               /*得分變成0*/

從Linux 2.6.18開始可以使用/proc/<PID>/oom_adj。內容記載在Documentation /filesystems/proc.txt中。
/proc/sys/vm/panic_on_oom

將/proc/sys/vm/panic_on_oom設定為1時，在OOM Killer運行時可以不發送進程訊號，而是使核心產生重大故障。
# echo 1 > /proc/sys/vm/panic_on_oom
/proc/sys/vm/oom_kill_allocating_task

從Linux 2.6.24開始proc檔案系統就有oom_kill_allocating_task。如果對此設定除0以外的值，則促使OOM Killer啟動並執行進程自身將接收訊號。此處省略對所有進程的得分計算過程。
# echo 1 > /proc/sys/vm/oom_kill_allocating_task

這樣就不需要參照所有進程，但是也不會考慮進程的優先順序和root許可權等，只發送訊號。
/proc/sys/vm/oom_dump_tasks

從Linux 2.6.25開始，將oom_dump_tasks設定為除0以外的值時，在OOM Killer運行時的輸出中會增加進程的列表資訊。

下面為設定樣本。
# echo 1 > /proc/sys/vm/oom_dump_tasks

列表資訊顯示如下，可以使用dmesg或syslog來確認。
[ pid ]   uid  tgid total_vm      rss cpu oom_adj name
[    1]     0     1     2580        1   0       0 init
[  500]     0   500     3231        0   1     -17 udevd
[ 2736]     0  2736     1470        1   0       0 syslogd
[ 2741]     0  2741      944        0   0       0 klogd
[ 2765]    81  2765     5307        0   0       0 dbus-daemon
[ 2861]     0  2861      944        0   0       0 acpid
...
[ 3320]     0  3320   525842   241215   1       0 stress
/proc/<PID>/oom_score_adj

從Linux 2.6.36開始都安裝了/proc/<PID>/oom_score_adj，此後將替換為/proc/ <PID>/oom_adj。詳細內容請參考Documentation/feature-removal-schedules.txt。即使當前是對/proc/<PID>/oom_adj進行的設定，在核心內部進行變換後的值也是針對/proc/<PID>/oom_score_adj設定的。

/proc/<PID>/oom_score_adj可以設定–1000~1000之間的值。設定為–1000時，該進程就被排除在OOM Killer強制終止的對象外。

在核心2.6.36以後的版本中寫入oom_adj，只會輸出一次如下的資訊。
# dmesg
.....
udevd (60): /proc/60/oom_adj is deprecated, please use /proc/60/oom_score_adj instead.

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