top觀察進程資料時,會有如下幾個記憶體參數(可以用f選擇顯示哪些參數):
VIRT, RES, SHR, SWAP, CODE, DATA
top實際上是從/proc/<pid>/statm檔案中讀取這些資訊,/proc/<pid>/smaps檔案是進程虛擬記憶體映射的詳細資料,我們知道核心的struct page結構有引用計數,如果>1,表示是shared page,否則是private page
VIRT對應於核心的mm->total_vm,包括了進程程式碼片段,資料區段所有申請過的虛擬記憶體,後面會詳細闡述
SHR對應於核心的mm->file_rss,代表進程可能是與其他進程共用的記憶體(不一定是真的共用了,比如開啟動態庫佔用的虛存,未必這個動態庫就被其他人也用到)。網上查閱了資料,記入mm->file_rss的記憶體包括,
程式和動態庫程式碼片段的記憶體,從pmap的結果看,和程式檔案大小沒啥關係,估計是因為指令不是一次全部載入到程式碼片段裡的緣故
通過mmap做的檔案對應
通過mmap做的匿名映射,但指明了MAP_SHARED屬性
通過shmget申請的共用記憶體
RES對應於mm->file_rss + mm->anon_rss,我們知道虛擬記憶體一共有兩類,檔案頁和匿名頁,mm->anon_rss就是進程匿名頁的大小,匿名頁可以是進程獨佔的,也可以是共用的,比如fork之後COW的那些頁就是父子進程共用的,但這些都不會記入SHR,因此可以看出,SHR的大小和共不共用沒有半毛錢關係
SWAP表示進程被交換到swap分區的虛擬記憶體,VIRT = SWAP + RES
CODE表示進程程式碼片段佔用的虛擬記憶體
DATA表示進程資料區段佔用的虛擬記憶體
核心通過一個task_statm函數來返回進程記憶體的使用狀況,
int task_statm(struct mm_struct *mm, int *shared, int *text,
int *data, int *resident)
{
*shared = get_mm_counter(mm, file_rss);
*text = (PAGE_ALIGN(mm->end_code) - (mm->start_code & PAGE_MASK))
>> PAGE_SHIFT;
*data = mm->total_vm - mm->shared_vm;
*resident = *shared + get_mm_counter(mm, anon_rss);
return mm->total_vm;
}
shared是mm->file_rss的記憶體,這個值是mmap建立但還沒有swap出去的虛擬記憶體頁個數
text是進程程式碼片段的虛擬記憶體頁個數,程式碼片段的頁是不會被swap出去的
resident包括了shared和mm->anon_rss的虛擬記憶體頁個數,這裡的mm->anon_rss是那些未被swap的匿名頁。注意進程有可能通過malloc分配的一段記憶體,但是還沒有使用,因此這段虛擬記憶體還不會map到匿名頁上,這段記憶體的值會被計算到mm->total_vm,但是不會在mm->anon_rss中
data就是進程資料區段的虛擬記憶體頁個數,包括swap出去的
關於匿名頁,之前的理解有誤,確切的說,虛擬記憶體實際分為匿名頁和檔案頁,檔案頁包括mmap開啟的檔案,檔案的page cache等,這些頁不會被換頁演算法交換到swap上,因為如果不是髒頁,那麼可以直接釋放,如果是髒頁,則直接回寫檔案;匿名頁包括棧堆上面分配的頁,以及mmap匿名開啟的檔案產生的頁,這些頁是會交換到swap分區的
swap會判斷頁是否是dirty,只有dirty頁才會被回寫到磁碟,clean頁直接就釋放掉了