/dev/shm和swap区别与联系

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1.基本理论

/dev/shm这个文件是寄生虫，寄存在内存中

swap是临时在硬盘中划分一个区域，把它作为内存使用

2.如何查看

使用df -lh可以查看/dev/shm

使用free -m可以查看swap文件

3.联系：/dev/shm都是临时性文件

4.何时使用

/dev/shm文件的优越性一下被oracle发现了，并且推广使用；

/dev/shm在php中可以把session放在其中；

swap这玩意，在现在内存这么大的情况下(曾经我使用的HP DL908 G7，内存4TB，无可挑剔),能不使用就不使用

参看文档：https://wiki.archlinux.org/index.php/Tmpfs

linux 重新加载dev,/dev/shm修改大小并重新挂载
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devtmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /dev tmpfs 94G 12K 94G 1% /dev/shm tmpfs 38G 3.8G 34G 10% /run tmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /sys/fs/cgroup /dev/mapper/openeuler-root 69G 58G 7.7G 89% / tmpfs 94G 8.0K 94G 1% /tmp /dev/sdb2 974M 220M 687M 25% /boot /dev/sda1 4.0T 28K 3.8T 1% /mnt/data /dev/sdb1 599M 6.4M 593M 2% /boot/efi /dev/mapper/openeuler-home 365G 17G 329G 5% /home overlay 69G 58G 7.7G 89% /var/lib/docker/overlay2/fe97cd68287fb8ab0669bdda3cc66e4599d7036b182a8cffcf987b0836dcb168/merged
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<think>我们正在分析Linux系统的内存和tmpfs使用情况。根据用户提供的引用信息，我们可以了解到： - tmpfs是一种基于内存的文件系统，通常用于实现共享内存（如SYS V共享内存）和用户空间挂载点（如/dev/shm）[^1]。 - tmpfs占用的内存属于内核可回收内存的一部分，但当tmpfs占用过多内存时，可能导致系统其他服务因OOM（Out Of Memory）被杀死[^2]。 - Linux系统会尽量利用内存作为缓存（cache和buffer）以提高性能，这些缓存内存可以在需要时被回收[^3]。 用户当前问题：分析系统内存和tmpfs使用情况。 步骤： 1. 使用`free`命令查看系统整体内存使用情况，注意`available`字段表示可用内存（包括可回收的缓存）。 2. 检查tmpfs挂载点的使用情况（如/dev/shm以及其他自定义挂载点）。 3. 分析tmpfs占用内存是否过大，以及是否影响系统整体内存使用。 具体操作： ### 1. 查看整体内存使用 使用`free -h`命令： ```bash free -h ``` 输出示例： ``` total used free shared buff/cache available Mem: 15G 2.1G 1.2G 512M 12G 12G Swap: 2.0G 0B 2.0G ``` - **total**：物理内存总量。 - **used**：已使用内存（包括应用程序和部分缓存）。 - **free**：完全空闲的内存。 - **shared**：共享内存（主要是tmpfs占用的内存）。 - **buff/cache**：被内核缓冲区（buffer）和页面缓存（cache）使用的内存。这部分内存可以在需要时被回收。 - **available**：估计可用于启动新应用程序的内存（包括free内存和可回收的缓存）。 注意：`shared`列显示了tmpfs占用的内存（因为tmpfs使用共享内存）。但是，这个值可能不完整，因为多个tmpfs挂载点会共享内存。 ### 2. 检查tmpfs挂载点 使用`df`命令查看tmpfs挂载点的使用情况： ```bash df -h -t tmpfs ``` 输出示例： ``` Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on tmpfs 7.8G 256K 7.8G 1% /run tmpfs 15G 0 15G 0% /sys/fs/cgroup tmpfs 7.8G 8.0M 7.8G 1% /tmp tmpfs 7.8G 50M 7.8G 1% /dev/shm ``` 这里显示了各个tmpfs挂载点的大小和使用情况。注意： - 挂载点的大小通常由挂载选项`size`指定，如果不指定，则默认为物理内存的一半（如引用[^1]所述）。 - 使用率高的tmpfs挂载点可能是内存占用大的原因。 ### 3. 分析tmpfs内存占用与系统内存的关系 tmpfs占用的内存会体现在`free`命令输出的`shared`和`buff/cache`中（因为tmpfs属于可回收内存）。但是，当tmpfs使用过多时，可能会挤压其他应用程序的内存空间，导致系统触发OOM killer。 引用[^2]提到：tmpfs占用太多内存可能导致服务OOM。因此，我们需要关注： - tmpfs的实际使用量（通过`df`查看）。 - 系统可用内存（`free`中的`available`）是否充足。 ### 4. 深入分析tmpfs内容 如果需要查看tmpfs挂载点下哪些文件占用了空间，可以使用`du`命令： ```bash # 例如，查看/dev/shm sudo du -sh /dev/shm/* ``` 注意：/dev/shm是共享内存的常见挂载点，一些应用程序（如数据库、缓存系统）会使用它。 ### 5. 调整tmpfs大小 如果发现某个tmpfs挂载点占用过大且不需要那么多空间，可以重新挂载以限制大小： ```bash sudo mount -o remount,size=1G /dev/shm ``` 将/dev/shm的大小限制为1GB（根据需求调整）。 ### 6. 监控内存回收情况 使用`vmstat`监控内存回收和交换情况： ```bash vmstat 1 5 ``` 关注`si`（swap in）和`so`（swap out）列，以及`free`和`cache`的变化。如果系统频繁交换，说明内存紧张。 ### 总结 - Linux系统内存使用包括应用程序内存、缓存（buff/cache）和tmpfs（共享内存）等。 - tmpfs是一种内存文件系统，其占用的内存属于可回收内存，但如果使用过多，仍可能导致内存不足。 - 分析步骤： 1. 使用`free`查看整体内存，关注`available`和`shared`。 2. 使用`df -t tmpfs`查看tmpfs挂载点的使用情况。 3. 必要时检查tmpfs下的大文件并调整挂载大小。 通过以上步骤，我们可以全面了解系统内存和tmpfs的使用情况，并采取相应措施优化内存使用。 §§相关问题§§ 1. 如何监控Linux系统的内存使用情况？ 2. tmpfs和ramfs有什么区别？ 3. 如何防止tmpfs占用过多内存导致系统OOM？</think>### Linux系统内存与tmpfs使用情况分析 根据您提供的引用资料，我将从内存管理机制和tmpfs特性出发，全面分析系统内存使用情况。以下是关键分析步骤和工具使用指南： --- ### 一、核心概念解析 1. **tmpfs文件系统** - 基于内存的临时文件系统，通常挂载在`/dev/shm`（默认大小为物理内存的1/2）[^1] - 特点：数据存储在内存中，重启后消失 - 双重作用： - 系统级：实现SYS V共享内存（无大小限制，仅受`/proc/sys/kernel/shmmax`约束）[^1] - 用户级：提供高速临时存储空间 2. **内存管理机制** Linux采用积极缓存策略： - **文件页缓存**：磁盘文件的缓存副本 - **匿名页**：进程堆栈等无文件背景的内存 - **可回收内存**：包括tmpfs和部分缓存（通过`kswapd`内核线程回收）[^3] - 内存使用公式： $$ \text{Total Memory} = \text{Free} + \text{Buffers} + \text{Cached} + \text{Used} $$ --- ### 二、诊断步骤与命令 #### 步骤1：查看整体内存状态 ```bash free -h ``` 输出示例： ``` total used free shared buff/cache available Mem: 15Gi 2.1Gi 1.2Gi 512Mi 12Gi 12Gi Swap: 2.0Gi 0B 2.0Gi ``` - **关键指标**： - `shared`：tmpfs占用量（本例512MiB） - `buff/cache`：可回收缓存（12GiB） - `available`：真实可用内存（含可回收部分） #### 步骤2：分析tmpfs详细使用 ```bash # 查看所有tmpfs挂载点 df -h -t tmpfs # 检查/dev/shm使用详情 sudo du -sh /dev/shm/* ``` 输出示例： ``` Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on tmpfs 7.8G 256K 7.8G 1% /run tmpfs 15G 0 15G 0% /sys/fs/cgroup tmpfs 7.8G 1.5G 6.3G 19% /dev/shm <-- 重点关注 ``` #### 步骤3：检测共享内存进程 ```bash # 查看使用共享内存的进程 sudo lsof -S /dev/shm # 检查SYS V共享内存限制 cat /proc/sys/kernel/shmmax ``` #### 步骤4：排查内存回收问题 当`free`值小但`available`充足时正常（Linux积极缓存策略）[^3]。若出现OOM： ```bash # 检查不可回收内存 sudo slabtop -s c # 按缓存大小排序 # 查看OOM日志 dmesg | grep -i "oom\|kill" ``` --- ### 三、常见问题解决方案 #### 问题1：tmpfs占用过高导致OOM[^2] - **解决方案**： ```bash # 临时清理/dev/shm sudo rm -rf /dev/shm/large_file # 永久调整大小（限制为4GB） sudo mount -o remount,size=4G /dev/shm ``` #### 问题2：共享内存泄漏 - **检测方法**： ```bash ipcs -m | awk '$6>1000000 {print}' # 显示>1MB的共享段 ``` - **清理无效共享段**： ```bash ipcrm -m [shmid] # 删除指定共享内存 ``` #### 问题3：缓存回收异常 调整内核参数（`/etc/sysctl.conf`）： ```conf vm.vfs_cache_pressure=100 # 提高缓存回收优先级 vm.swappiness=10 # 减少交换倾向 ``` --- ### 四、内存分析流程图 ```mermaid graph TD A[free -h] --> B{shared是否过高？} B -->|是| C[df -h -t tmpfs] B -->|否| D[检查buff/cache] C --> E{/dev/shm是否异常？} E -->|是| F[清理或调整大小] E -->|否| G[检查SYS V共享内存] D --> H{available是否充足？} H -->|是| I[正常，无需操作] H -->|否| J[检查slab和进程内存] ``` > 注：当`free`值小但`available`充足时，属于Linux正常内存优化策略[^3]，无需干预。 --- ### 五、关键配置文件 1. **tmpfs大小调整**： `/etc/fstab`中修改挂载参数： ``` tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=4G 0 0 ``` 2. **共享内存限制**： 修改`/proc/sys/kernel/shmmax`（临时）或`/etc/sysctl.conf`（永久）： ```conf kernel.shmmax=2147483648 # 2GB限制 ``` 通过以上分析，您可以精确掌握tmpfs和系统内存的使用状况，有效预防OOM等问题。若需进一步诊断特定进程，建议使用`smem`或`valgrind`工具。
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