浅谈linux性能调优之十一:内存分配管理

    linux下内存分配的管理主要通过内核参数来控制：
    1.与容量相关的内存可调参数
      以下参数位于 proc 文件系统的 /proc/sys/vm/ 目录中。
      overcommit_memory ：规定决定是否接受超大内存请求的条件。这个参数有三个可能的值：
         * 0 — 默认设置。内核执行启发式内存过量使用处理，方法是估算可用内存量，并拒绝明显无效的请求。遗憾的是因为内存是使用启发式而非准确算法计算进行部署，这个设置有时可能会造成系统中的可用内存超载。不让过度使用，直接报错
         * 1 — 内核执行无内存过量使用处理。使用这个设置会增大内存超载的可能性，但也可以增强大量使用内存任务的性能。应用程序在需要时分配,允许过度使用
         * 2 — 内存拒绝等于或者大于总可用 swap 大小以及 overcommit_ratio 指定的物理 RAM 比例的内存请求。如果您希望减小内存过度使用的风险，这个设置就是最好的。 将swap直接使用,使用的内存 ＝ swap + ram * 50%
            注意：只为 swap 区域大于其物理内存的系统推荐这个设置
      overcommit_ratio
         将 overcommit_memory 设定为 2 时，指定所考虑的物理 RAM 比例。默认为 50。
测试程序：
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#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "errno.h"

#define maxtimes 1000*1000
#define unit 10485760
int main()
{
    char *q[1000000];
    int i=1;
    char *pc;
    for (i=1; i<=maxtimes;i++)
        {
                q[i] = (char *)malloc(unit);
                if ( q[i] == NULL)
                {
                        printf ("malloc error\n");
                }
                printf("%o\n",q[i]);
                pc = (char*)(q[i]);
                for (int j=0;j<10485760;j++)
                {
                        pc[j]='a';
                }
                printf("%s\n",pc);
                printf("have been malloc %dM\n",i);
        }
    return 0;
}

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    测试1：overcommit_memory = 0 也是默认的情况，我物理内存2G，开机后查看已使用600M左右，我在这里关闭了swap分区，编译来测试，结果：使用top 查看a.out的RES（物理内存的使用）到达了1.3g   进程被Killed （原因在后面说） 1.3g+600多M = 2G  查看日志：
Jul 16 14:24:48 localhost kernel: Out of memory: kill process 19066 (a.out) score 131753 or a child
Jul 16 14:24:48 localhost kernel: Killed process 19066 (a.out) vsz:8432216kB, anon-rss:1377108kB, file-rss:92kB

    测试2:overcommit_memory = 1,情况和测试1一致，
[root@localhost Desktop]# free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1978696    1873644     105052          0       8268      75012
-/+ buffers/cache:    1790364     188332
      我们可以看到：内存在剩100M左右时，a.out先卡住了一会，然后有开始执行了 ，它会一直等待能够使用的资源再执行 （都是别的进程释放的资源），用来不会被杀死，因为这个模式对内存无限制

    测试3：overcommit_memory = 2，overcommit_ratio默认，都使用，内存会在一定剩余的情况下不能malloc
程序执行结果：
have been malloc 266M  这里是2660
malloc error
0
Segmentation fault (core dumped)

 

        o: VIRT  --  Virtual Image (kb)
          The total amount of virtual memory used by the  task.   It  includes
          all  code,  data  and  shared  libraries  plus  pages that have been
          swapped out. (Note: you can define the STATSIZE=1 environment  vari-
          able  and  the VIRT will be calculated from the /proc/#/state VmSize
          field.)

          VIRT = SWAP + RES.

       p: SWAP  --  Swapped size (kb)
          The swapped out portion of a task’s total virtual memory image.

       q: RES  --  Resident size (kb)
          The non-swapped physical memory a task has used.

    

    2.Out-of-Memory Kill 可调参数
    内存不足（OOM）指的是所有可用内存，包括 swap 空间都已被分配的计算状态。默认情况下，这个状态可造成系统 panic，并停止如预期般工作。但将 /proc/sys/vm/panic_on_oom 参数设定为 0 会让内核在出现 OOM 时调用 oom_killer 功能。通常 oom_killer 可杀死偷盗进程，并让系统正常工作。
    可在每个进程中设定以下参数，提高您对被 oom_killer 功能杀死的进程的控制。它位于 proc 文件系统中 /proc/pid/ 目录下，其中 pid 是进程 ID。

oom_adj
    定义 -16 到 15 之间的一个数值以便帮助决定某个进程的 oom_score。oom_score 值越高，被 oom_killer 杀死的进程数就越多。将 oom_adj 值设定为 -17 则为该进程禁用 oom_killer。

    注意：
    由任意调整的进程衍生的任意进程将继承该进程的 oom_score。例如：如果 sshd 进程不受 oom_killer 功能影响，所有由 SSH 会话产生的进程都将不受其影响。这可在出现 OOM 时影响 oom_killer 功能救援系统的能力。