kmemleak内存泄漏检测源码分析-1

数据结构

kmemleak_object

struct kmemleak_object描述一段通过memblock_alloc、kmalloc、vmalloc、kmem_cache_alloc等函数分配的内存块。此内存块会加入到红黑树object_tree_root和双向链表object_list中。

//Kmemleak.c

/* search tree for object boundaries */
static struct rb_root object_tree_root = RB_ROOT;

//Kmemleak.c

struct kmemleak_object {
    spinlock_t lock;
    unsigned long flags;        /* object status flags */
    struct list_head object_list;
    struct list_head gray_list;
    struct rb_node rb_node;
    struct rcu_head rcu;        /* object_list lockless traversal */
    /* object usage count; object freed when use_count == 0 */
    atomic_t use_count;
    unsigned long pointer;
    size_t size;
    /* minimum number of a pointers found before it is considered leak */
    int min_count;
    /* the total number of pointers found pointing to this object */
    int count;
    /* checksum for detecting modified objects */
    u32 checksum;
    /* memory ranges to be scanned inside an object (empty for all) */
    struct hlist_head area_list;
    unsigned long trace[MAX_TRACE];
    unsigned int trace_len;
    unsigned long jiffies;        /* creation timestamp */
    pid_t pid;            /* pid of the current task */
    char comm[TASK_COMM_LEN];    /* executable name */
};
 

 

lock：spinlock锁用于保护当前的object对象。

flags：object的状态标志位。有以下状态标志位：

• OBJECT_ALLOCATED：表示已经分配的内存块的状态标志。在创建object的时候，会置上此标记，在释放object的时候，清除此标记。
• OBJECT_REPORTED：表示经过一轮内存扫描之后，把有内存泄漏风险的object的flags置上OBJECT_REPORTED，然后用户可以通过cat /sys/kernel/debug/kmemleak获取有内存泄漏风险的object。
• OBJECT_NO_SCAN：表示不去扫描此内存块。kmemleak为了减少误报和漏报，通过封装好的接口设置内存块是否需要扫描，如果不需要扫描则flags置上OBJECT_NO_SCAN标志。
• OBJECT_FULL_SCAN：表示当内存不足分配scan_area失败的时候，把当前的object标记为OBJECT_FULL_SCAN，表示此objcet全部扫描，不再是局部扫描

object_list：通过该字段把objec添加到object_list链表中。

gray_list：通过该字段把object添加到gray_list链表中。

rb_node：通过该字段把object添加到object_tree_root的红黑树中。

use_count：object使用计数。通过get_object增加计数，put_object减少计数，当use_count = 0时释放该object。

pointer：object的起始地址。

size：object的大小。

excess_ref：具体见kmemleak_vmalloc函数实现。

min_count：指向内存块的最少指针个数。如果小于该值，说明有内存泄漏的嫌疑。

count：扫描到的指向内存块的指针总数，和min_count配合使用。

checksum：内存块的CRC校验和。

area_list：如果area_list链表为NULL，则以object的pointer为起始地址和size为大小的地址范围扫描。如果不为NULL,以area_list链表中的kmemleak_scan_area节点的start和size为地址范围扫描。一个object描述的内存块可能被分割为多个kmemleak_scan_area区域，所有的kmemleak_scan_area通过node节点添加到area_list为头的链表中。

trace：保存创建object的stack trace的地址。

trace_len：表示stack trace的实际深度，最大深度为MAX_TRACE(16)。

jiffies：创建object时的jiffies。

pid：表示创建objcet的pid号。

comm：创建object的进程名。