直通面试：十分钟了解Redis的内存管理

大三那年，我面试过阿里提前批的实习生内推。二面的时候面试官问到自定义内存管理函数、以及如何处理8字节对齐等问题。当时语塞，挂掉了面试。在那过后的一个月，因缘际会我开始阅读Redis源码，当读到zmalloc.c时，哑然一笑，这可能正是面试官想要的答案，但逝去的面试再也回不来。当时年少，才疏学浅。而本文的原文初版也是写于那年（2015年），所以源码基于Redis 3.x。

 

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源码在zmalloc.c文件中，本文虽然显得篇幅很长，但主要是源码，阅读主要信息，其实可以很快读完，分为两个部分，第一部分介绍5个主要函数；第二部分介绍一些非主要函数。

第一部分：

• zmalloc
• zfree
• zcalloc
• zrelloc
• zstrdup

第二部分：

• 可忽略：
• zmalloc_enable_thread_safeness
• zmalloc_used_memory
• zmalloc_set_oom_handler
• zmalloc_sizezmalloc_get_rss
• zmalloc_get_fragmentation_ratio
• zmalloc_get_smap_bytes_by_field
• zmalloc_get_private_dirty

字长与字节对齐

CPU一次性能读取数据的二进制位数称为字长，也就是我们通常所说的32位系统（字长4个字节）、64位系统（字长8个字节）的由来。所谓的8字节对齐，就是指变量的起始地址是8的倍数。比如程序运行时（CPU）在读取long型数据的时候，只需要一个总线周期，时间更短，如果不是8字节对齐的则需要两个总线周期才能读完数据。

本文中我提到的8字节对齐是针对64位系统而言的，如果是32位系统那么就是4字节对齐。实际上Redis源码中的字节对齐是软编码，而非硬编码。里面多用sizeof(long)或sizeof(size_t)来表示。size_t（gcc中其值为long unsigned int）和long的长度是一样的，long的长度就是计算机的字长。这样在未来的系统中如果字长（long的大小）不是8个字节了，该段代码依然能保证相应代码可用。

『第一部分』

1. zmalloc

1.1 辅助函数：

• malloc()zmalloc_oom_handler【函数指针】
• zmalloc_default_oom()【被上面的函数指针所指向】
• update_zmalloc_stat_alloc()【函数宏】
• update_zmalloc_stat_add()【函数宏】

zmalloc()和malloc()有相同的API（相同参数、返回值）。

1.2 zmalloc()源码

void *zmalloc(size_t size) {
 void *ptr = malloc(size+PREFIX_SIZE);
 if (!ptr) zmalloc_oom_handler(size);
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
 update_zmalloc_stat_alloc(zmalloc_size(ptr));
 return ptr;
#else
 *((size_t*)ptr) = size;
 update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE);
 return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;
#endif
}

参数size是我们需要分配的内存大小。实际上我们调用malloc实际分配的大小是size+PREFIX_SIZE。PREFIX_SIZE是一个条件编译的宏，不同的平台有不同的结果，在Linux中其值是sizeof(size_t)，所以我们多分配了一个字长(8个字节)的空间（后面代码可以看到多分配8个字节的目的是用于储存size的值）。

如果ptr指针为NULL（内存分配失败），调用zmalloc_oom_handler（size）。该函数实际上是一个函数指针指向函数zmalloc_default_oom，其主要功能就是打印错误信息并终止程序。

// oom即out of memory
static void zmalloc_default_oom(size_t size) {
 fprintf(stderr, "zmalloc: Out of memory trying to allocate %zu bytes
",
 size);
 fflush(stderr);
 abort();
}

接下来是宏的条件编译，我们聚焦在#else的部分。

 *((size_t*)ptr) = size;
 update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE);
 return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;

第一行就是在已分配内存的第一个字长（前8个字节）处写入需要分配的字节大小（size）。

第二行调用了update_zmalloc_stat_alloc()【宏函数】，它的功能是更新全局变量used_memory（已分配内存的大小）的值（源码解读见下一节）。

第三行返回的（char *）ptr+PREFIX_SIZE。就是将已分配内存的起始地址向右偏移PREFIX_SIZE * sizeof(char)的长度（即8个字节），此时得到的新指针指向的内存空间的大小就等于size了。

接下来，分析一下update_zmalloc_stat_alloc的源码

1.3 update_zmalloc_stat_alloc源码

#define update_zmalloc_stat_alloc(__n) do { 
 size_t _n = (__n); 
 if (_n&(sizeof(long)-1)) _n += sizeof(long)-(_n&(sizeof(long)-1)); 
 if (zmalloc_thread_safe) { 
 update_zmalloc_stat_add(_n); 
 } else { 
 used_memory += _n; 
 } 
} while(0)

值得注意点是，这个函数宏使用了do{...}while(0)循环来定义，这也是定义函数宏的时候的一个小技巧。为什么这样使用不是本文讨论的重点，这里不再赘述。

因为 sizeof(long) = 8 【64位系统中】，所以上面的第一个if语句，可以等价于以下代码：

 if(_n&7) _n += 8 - (_n&7);

增加一点可读性，等价于：

 if (_n&7 != 0) {
 _n = _n + 8 - (_n&7);
 }

这段代码就是判断分配的内存空间的大小是不是8的倍数(_n&7==0)。如果内存大小不是8的倍数，就加上相应的偏移量使之变成8的倍数。_n&7 等价于 _n%8，不过位操作的效率显然更高。

malloc()本身能够保证所分配的内存是8字节对齐的：如果你要分配的内存不是8的倍数，那么malloc就会多分配一点，来凑成8的倍数。所以update_zmalloc_stat_alloc函数（或者说zmalloc()相对malloc()而言）真正要实现的功能并不是进行8字节对齐（malloc已经保证了），它的真正目的是使变量used_memory精确的维护实际已分配内存的大小。

第2个if的条件是一个整型变量zmalloc_thread_safe。顾名思义，它表示是否是需要保证线程安全，如果不需要是线程安全的（else），就给变量used_memory加上n。used_memory是zmalloc.c文件中定义的全局静态变量，表示已分配内存的大小。如果是线程安全的就使用update_zmalloc_stat_add来给used_memory加上n。

update_zmalloc_stat_add也是一个宏函数（Redis效率之高，速度之快，这些宏可谓功不可没）。它也是一个条件编译的宏，依据不同的宏有不同的定义，这里我们来看一下#else后面的定义的源码【zmalloc.c有多处条件编译的宏，为了把精力都集中在内存管理的实现算法上，这里我只关注Linux平台下使用glibc的malloc的情况】。

#define update_zmalloc_stat_add(__n) do { 
 pthread_mutex_lock(&used_memory_mutex); 
 used_memory += (__n); 
 pthread_mutex_unlock(&used_memory_mutex); 
} while(0)

pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock()使用互斥锁（mutex）来实现线程同步，前者表示加锁，后者表示解锁，它们是POSIX定义的线程同步函数。当加锁以后它后面的代码在多线程同时执行这段代码的时候就只会执行一次，也就是实现了线程安全。

2. zfree

zfree()和free()有相同的API，它负责清除zmalloc()分配的空间。

2.1 辅助函数:

• free()update_zmalloc_free()【宏函数】update_zmalloc_sub()【宏函数】zmalloc_size()

2.2 zfree()源码

void zfree(void *ptr) {
#ifndef HAVE_MALLOC_SIZE
 void *realptr;
 size_t oldsize;
#endif
 if (ptr == NULL) return;
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
 update_zmalloc_stat_free(zmalloc_size(ptr));
 free(ptr);
#else
 realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
 oldsize = *((size_t*)realptr);
 update_zmalloc_stat_free(oldsize+PREFIX_SIZE);
 free(realptr);
#endif
}

重点关注#else后面的代码

realptr = (char *)ptr - PREFIX_SIZE;

表示的是ptr指针向前偏移8个字节的长度，即回退到最初malloc返回的地址，这里称为realptr。然后

 oldsize = *((size_t*)realptr);

先进行类型转换再取指针所指向的值。通过zmalloc()函数的分析，可知这里存储着我们最初需要分配的内存大小（zmalloc中的size），这里赋值个oldsize

update_zmalloc_stat_free(oldsize+PREFIX_SIZE);

update_zmalloc_stat_free() 也是一个函数宏，和zmalloc中update_zmalloc_stat_alloc()大致相同，唯一不同之处是前者在给变量used_memory减去分配的空间，而后者是加上该空间大小。

最后free(realptr)，清除空间

2.3 update_zmalloc_free源码

#define update_zmalloc_stat_free(__n) do { 
 size_t _n = (__n); 
 if (_n&(sizeof(long)-1)) _n += sizeof(long)-(_n&(sizeof(long)-1)); 
 if (zmalloc_thread_safe) { 
 update_zmalloc_stat_sub(_n); 
 } else { 
 used_memory -= _n; 
 } 
} while(0)

其中的函数update_zmalloc_sub与zmalloc()中的update_zmalloc_add相对应，但功能相反，提供线程安全地used_memory减法操作。

#define update_zmalloc_stat_sub(__n) do { 
 pthread_mutex_lock(&used_memory_mutex); 
 used_memory -= (__n); 
 pthread_mutex_unlock(&used_memory_mutex); 
} while(0)

 

3. zcalloc

zcalloc()的实现基于calloc()，但是两者API不同。看一下对比：

void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
void *zcalloc(size_t size);

calloc()的功能是也是分配内存空间，与malloc()的不同之处有两点：

它分配的空间大小是 size * nmemb。比如：

calloc(10, sizoef(char)); // 分配10个字节

calloc()会对分配的空间做初始化工作（初始化为0），而malloc()不会

3.1 辅助函数

• calloc()update_zmalloc_stat_alloc()【宏函数】
• update_zmalloc_stat_add()【宏函数】

3.2 zcalloc()源码

void *zcalloc(size_t size) {
 void *ptr = calloc(1, size+PREFIX_SIZE);
 if (!ptr) zmalloc_oom_handler(size);
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
 update_zmalloc_stat_alloc(zmalloc_size(ptr));
 return ptr;
#else
 *((size_t*)ptr) = size;
 update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE);
 return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;
#endif
}

zcalloc()中没有calloc()的第一个函数nmemb。因为它每次调用calloc()，其第一个参数都是1。也就是说zcalloc()功能是每次分配 size+PREFIX_SIZE 的空间，并初始化。

其余代码的分析和zmalloc()相同，也就是说：

zcalloc()和zmalloc()具有相同的编程接口，实现功能基本相同，唯一不同之处是zcalloc()会做初始化工作，而zmalloc()不会。

4. zrealloc

zrealloc()和realloc()具有相同的API：

void *realloc (void *ptr, size_t size);
void *zrealloc(void *ptr, size_t size);

realloc()要完成的功能是给首地址ptr的内存空间，重新分配大小。如果失败了，则在其它位置新建一块大小为size字节的空间，将原先的数据复制到新的内存空间，并返回这段内存首地址【原内存会被系统自然释放】。zrealloc()要完成的功能也类似。

4.1 辅助函数：

• zmalloc()zmalloc_size()realloc()zmalloc_oom_handler【函数指针】update_zmalloc_stat_free()【函数宏】update_zmalloc_stat_alloc()【函数宏】

4.2 zrealloc()源码

void *zrealloc(void *ptr, size_t size) {
#ifndef HAVE_MALLOC_SIZE
 void *realptr;
#endif
 size_t oldsize;
 void *newptr;
 if (ptr == NULL) return zmalloc(size);
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
 oldsize = zmalloc_size(ptr);
 newptr = realloc(ptr,size);
 if (!newptr) zmalloc_oom_handler(size);
 update_zmalloc_stat_free(oldsize);
 update_zmalloc_stat_alloc(zmalloc_size(newptr));
 return newptr;
#else
 realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
 oldsize = *((size_t*)realptr);
 newptr = realloc(realptr,size+PREFIX_SIZE);
 if (!newptr) zmalloc_oom_handler(size);
 *((size_t*)newptr) = size;
 update_zmalloc_stat_free(oldsize);
 update_zmalloc_stat_alloc(size);
 return (char*)newptr+PREFIX_SIZE;
#endif
}

经过前面关于zmalloc()和zfree()的源码解读，相信您一定能够很轻松地读懂zrealloc()的源码，这里我就不赘述了。

5. zstrdup

从这个函数名中，很容易发现它是string duplicate的缩写，即字符串复制。它的代码比较简单。先看一下函数声明：

char *zstrdup(const char *s);

功能描述：复制字符串s的内容，到新的内存空间，构造新的字符串【堆区】。并将这段新的字符串地址返回。

5.1 zstrdup源码

char *zstrdup(const char *s) {
 size_t l = strlen(s)+1;
 char *p = zmalloc(l);
 memcpy(p,s,l);
 return p;
}

1. 首先，先获得字符串s的长度，新闻strlen()函数是不统计''的，所以最后要加1。然后调用zmalloc()来分配足够的空间，首地址为p。调用memcpy来完成复制。然后返回p。

5.2 回顾一下memcpy

memcpy这是标准C【ANSI C】中用于内存复制的函数，在头文件中。函数声明如下：

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

dest即目的地址，src是源地址。n是要复制的字节数。

---

『第二部分』

先介绍几个十分简单的，当饭后甜点。

1. zmalloc_enable_thread_safeness

void zmalloc_enable_thread_safeness(void) {
 zmalloc_thread_safe = 1;
}

前文有述，zmalloc_thread_safe是一个标记，它是全局静态变量（static int）。表示是否需要保证线程安全。

2. zmalloc_used_memory

size_t zmalloc_used_memory(void) {
 size_t um; 
 if (zmalloc_thread_safe) {
#if defined(__ATOMIC_RELAXED) || defined(HAVE_ATOMIC)
 um = update_zmalloc_stat_add(0);
#else
 pthread_mutex_lock(&used_memory_mutex);
 um = used_memory;
 pthread_mutex_unlock(&used_memory_mutex);
#endif
 }
 else {
 um = used_memory;
 }
 return um;
}

该函数要完成的操作就是返回变量used_memory（已用内存）的值，所以它的功能是查询系统当前为Redis分配的内存大小。本身代码量不大，但是涉及到了线程安全模式下的查询操作。实现线程同步用到了互斥锁（mutex）。关于互斥锁的内容在上一篇文章中已经简要介绍过了。总之要记住的是加锁（pthread_mutex_lock）和解锁(pthread_mutex_unlock)。在加了互斥锁之后，就能保证之后的代码同时只能被一个线程所执行。

3. zmalloc_set_oom_handler

void zmalloc_set_oom_handler(void (*oom_handler)(size_t)) {
 zmalloc_oom_handler = oom_handler;
}

该函数的功能是给zmalloc_oom_handler赋值。zmalloc_oom_handler是一个函数指针，表示在内存不足（out of memory，缩写oom）的时候所采取的操作，它的类型是void (*) (size_t)。所以zmalloc_set_oom_handler函数的参数也是void (*) (size_t)类型，调用的时候就是传递一个该类型的函数名就可以了。

不过zmalloc_oom_handler在声明的时候初始化了默认值——zmalloc_default_oom()。同样在上一篇博文中也有过介绍。

4. zmalloc_size

#ifndef HAVE_MALLOC_SIZE
size_t zmalloc_size(void *ptr) {
 void *realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
 size_t size = *((size_t*)realptr);
 /* Assume at least that all the allocations are padded at sizeof(long) by
 * the underlying allocator. */
 if (size&(sizeof(long)-1)) size += sizeof(long)-(size&(sizeof(long)-1));
 return size+PREFIX_SIZE;
}
#endif

这段代码和zfree()函数中的内容颇为相似。这里再概括一下，zmalloc(size)在分配内存的时候会多申请sizeof(size_t)个字节大小的内存【64位系统中是8字节】，即调用malloc(size+8)，所以一共申请分配size+8个字节，zmalloc(size)会在已分配内存的首地址开始的8字节中存储size的值，实际上因为内存对齐，malloc(size+8)分配的内存可能会比size+8要多一些，目的是凑成8的倍数，所以实际分配的内存大小是size+8+X【(size+8+X)%8==0 (0<=X<=7)】。然后内存指针会向右偏移8个字节的长度。zfree()就是zmalloc()的一个逆操作，而zmalloc_size()的目的就是计算出size+8+X的总大小。

这个函数是一个条件编译的函数，通过阅读zmalloc.h文件，我们可以得知zmalloc_size()依据不同的平台，具有不同的宏定义，因为在某些平台上提供查询已分配内存实际大小的函数，可以直接#define zmalloc_size(p)：

• tc_malloc_size(p) 【tcmalloc】
• je_malloc_usable_size(p)【jemalloc】
• malloc_size(p) 【Mac系统】

当这三个平台都不存在的时候，就自定义，也就是上面的源码。

5. zmalloc_get_rss（有意思）

获取RSS的大小，是指的Resident Set Size，表示当前进程实际所驻留在内存中的空间大小，即不包括被交换（swap）出去的空间。

了解一点操作系统的知识，就会知道我们所申请的内存空间不会全部常驻内存，系统会把其中一部分暂时不用的部分从内存中置换到swap区（装Linux系统的时候我们都知道有一个交换空间）。

该函数大致的操作就是在当前进程的 /proc//stat （指代当前进程实际id）文件中进行检索。该文件的第24个字段是RSS的信息，它的单位是pages（内存页的数目）

size_t zmalloc_get_rss(void) {
 int page = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 size_t rss;
 char buf[4096];
 char filename[256];
 int fd, count;
 char *p, *x; 
 snprintf(filename,256,"/proc/%d/stat",getpid());
 if ((fd = open(filename,O_RDONLY)) == -1) return 0;
 if (read(fd,buf,4096) <= 0) {
 close(fd);
 return 0;
 }
 close(fd);
 p = buf;
 count = 23; /* RSS is the 24th field in /proc//stat */
 while(p && count--) {
 p = strchr(p,' ');
 if (p) p++;
 }
 if (!p) return 0;
 x = strchr(p,' ');
 if (!x) return 0;
 *x = '';
 rss = strtoll(p,NULL,10);
 rss *= page;
 return rss;
}

函数开头：

 int page = sysconf(_SC_PAGESIZE);

通过调用库函数sysconf()【大家可以man sysconf查看详细内容】来查询内存页的大小。

接下来：

 snprintf(filename,256,"/proc/%d/stat",getpid());

getpid()就是获得当前进程的id，所以这个snprintf()的功能就是将当前进程所对应的stat文件的绝对路径名保存到字符数组filename中。【不得不称赞一下类Unix系统中“万物皆文件”的概念】

 if ((fd = open(filename,O_RDONLY)) == -1) return 0;
 if (read(fd,buf,4096) <= 0) {
 close(fd);
 return 0;
 }

以只读模式打开 /proc//stat 文件。然后从中读入4096个字符到字符数组buf中。如果失败就关闭文件描述符fd，并退出（个人感觉因错误退出，还是返回-1比较好吧）。

 p = buf;
 count = 23; /* RSS is the 24th field in /proc//stat */
 while(p && count--) {
 p = strchr(p,' ');
 if (p) p++;
 }

RSS在stat文件中的第24个字段位置，所以就是在第23个空格的后面。观察while循环，循环体中用到了字符串函数strchr()，这个函数在字符串p中查询空格字符，如果找到就把空格所在位置的字符指针返回并赋值给p，找不到会返回NULL指针。p++原因是因为，p当前指向的是空格，在执行自增操作之后就指向下一个字段的首地址了。如此循环23次，最终p就指向第24个字段的首地址了。

 if (!p) return 0;
 x = strchr(p,' ');
 if (!x) return 0;
 *x = '';

因为循环结束也可能是p变成了空指针，所以判断一下p是不是空指针。接下来的的几部操作很好理解，就是将第24个字段之后的空格设置为''，这样p就指向一个一般的C风格字符串了。

 rss = strtoll(p,NULL,10);
 rss *= page;
 return rss;

这段代码又用到了一个字符串函数——strtoll()：顾名思义：string to long long。它有三个参数，前面两个参数表示要转换的字符串的起始和终止位置（字符指针类型），NULL和''是等价的。最后一个参数表示的是“进制”，这里就是10进制了。

后面用rss和page相乘并返回，因为rss获得的实际上是内存页的页数，page保存的是每个内存页的大小（单位字节），相乘之后就表示RSS实际的内存大小了。

6. zmalloc_get_fragmentation_ratio与内存碎片

/* Fragmentation = RSS / allocated-bytes */
float zmalloc_get_fragmentation_ratio(size_t rss) {
 return (float)rss/zmalloc_used_memory();
}

这个函数是查询内存碎片率（fragmentation ratio），即RSS与所分配总内存空间的比值。需要用zmalloc_get_rss()获得RSS的值，再以RSS的值作为参数传递进来。

内存碎片分为：内部碎片和外部碎片

• 内部碎片：是已经被分配出去（能明确指出属于哪个进程）却不能被利用的内存空间，直到进程释放掉，才能被系统利用；
• 外部碎片：是还没有被分配出去（不属于任何进程），但由于太小了无法分配给申请内存空间的新进程的内存空闲区域。

zmalloc_get_fragmentation_ratio()要获得的显然是内部碎片率。

7. zmalloc_get_smap_bytes_by_field

#if defined(HAVE_PROC_SMAPS)
size_t zmalloc_get_smap_bytes_by_field(char *field) {
 char line[1024];
 size_t bytes = 0;
 FILE *fp = fopen("/proc/self/smaps","r");
 int flen = strlen(field); 
 if (!fp) return 0;
 while(fgets(line,sizeof(line),fp) != NULL) {
 if (strncmp(line,field,flen) == 0) {
 char *p = strchr(line,'k');
 if (p) {
 *p = '';
 bytes += strtol(line+flen,NULL,10) * 1024;
 }
 }
 }
 fclose(fp);
 return bytes;
}
#else
size_t zmalloc_get_smap_bytes_by_field(char *field) {
 ((void) field);
 return 0;
}
#endif

一个条件编译的函数，我们当然要聚焦到#if defined的部分。

 FILE *fp = fopen("/proc/self/smaps","r");

用标准C的fopen()以只读方式打开/proc/self/smaps文件。简单介绍一下该文件，前面我们已经说过/proc目录下有许多以进程id命名的目录，里面保存着每个进程的状态信息，而/proc/self目录的内容和它们是一样的，self/ 表示的是当前进程的状态目录。而smaps文件中记录着该进程的详细映像信息，该文件内部由多个结构相同的块组成，看一下其中某一块的内容：

00400000-004ef000 r-xp 00000000 08:08 1305603 /bin/bash

Size: 956 kB

Rss: 728 kB

Pss: 364 kB

Shared_Clean: 728 kB

Shared_Dirty: 0 kB

Private_Clean: 0 kB

Private_Dirty: 0 kB

Referenced: 728 kB

Anonymous: 0 kB

AnonHugePages: 0 kB

Swap: 0 kB

KernelPageSize: 4 kB

MMUPageSize: 4 kB

Locked: 0 kB

VmFlags: rd ex mr mw me dw sd

除去开头和结尾两行，其他的每一行都有一个字段和该字段的值（单位kb）组成【每个字段的具体含义，各位自行百度】。注意这只是smaps文件的一小部分。

 while(fgets(line,sizeof(line),fp) != NULL) {
 if (strncmp(line,field,flen) == 0) {
 char *p = strchr(line,'k');
 if (p) {
 *p = '';
 bytes += strtol(line+flen,NULL,10) * 1024;
 }
 }
 }

利用fgets()逐行读取/proc/self/smaps文件内容

然后strchr()将p指针定义到字符k的位置

然后将p置为''，截断形成普通的C风格字符串

line指向的该行的首字符，line+flen（要查询的字段的长度）所指向的位置就是字段名后面的空格处了，不必清除空格，strtol()无视空格可以将字符串转换成int类型

strol()转换的结果再乘以1024，这是因为smaps里面的大小是kB表示的，我们要返回的是B（字节byte）表示

实际上/proc/self目录是一个符号链接，指向/proc/目录下以当前id命名的目录。我们可以进入该目录下敲几个命令测试一下。

root@X:/proc/self# pwd -P
/proc/4152
root@X:/proc/self# ps aux|grep [4]152
root 4152 0.0 0.0 25444 2176 pts/0 S 09:06 0:00 bash

8. zmalloc_get_private_dirty

size_t zmalloc_get_private_dirty(void) {
 return zmalloc_get_smap_bytes_by_field("Private_Dirty:");
}

源代码很简单，该函数的本质就是在调用

zmalloc_get_smap_bytes_by_field("Private_Dirty:");

其完成的操作就是扫描 /proc/self/smaps文件，统计其中所有 Private_Dirty字段的和。那么这个Private_Dirty是个什么意思呢？

大家继续观察一下，我在上面贴出的 /proc/self/smaps文件的结构，它有很多结构相同的部分组成。其中有几个字段有如下的关系：

Rss=Shared_Clean+Shared_Dirty+Private_Clean+Private_Dirty

其中：

• Shared_Clean:多进程共享的内存，且其内容未被任意进程修改
• Shared_Dirty:多进程共享的内存，但其内容被某个进程修改
• Private_Clean:某个进程独享的内存，且其内容没有修改
• Private_Dirty:某个进程独享的内存，但其内容被该进程修改

主要分为Shared和Private两大类，这里所谓Shared，一般指的就是Unix系统中的共享库（.so文件）的使用，它只有在程序运行时才被装入内存。这时共享库中的代码和数据可能会被多个进程所调用，于是就会产生干净（Clean）与脏（Dirty）的区别了。此外该处所说的共享的内存除了包括共享库以外，还包括System V的IPC机制之一的共享内存段（shared memory）