Linux 有关于内存的操作指南

在Linux系统中，内存管理是一个非常重要的部分，涉及查看内存使用情况、优化内存分配、排查内存问题等操作。以下是与内存相关的常见操作和命令：

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1. 查看内存使用情况

• free: 显示系统内存使用情况。

  • free -h: 以人类可读的格式显示内存使用情况（如KB、MB、GB）。
  • free -m: 以MB为单位显示内存使用情况。
  • free -s 5: 每5秒刷新一次内存使用情况。

• top: 实时显示系统资源使用情况，包括内存。

  • 按 M 键：按内存使用排序进程。
  • 按 q 键：退出top。

• htop: top的增强版，提供更友好的界面。

  • 按 F6 键：选择按内存排序。

• vmstat: 显示虚拟内存统计信息。

  • vmstat 1: 每秒刷新一次内存和CPU使用情况。

• cat /proc/meminfo: 查看详细的内存信息。

  • 显示总内存、空闲内存、缓存、交换分区等信息。

• ps: 查看进程的内存使用情况。

  • ps aux --sort=-%mem: 按内存使用率排序显示进程。

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2. 监控内存使用

• sar: 系统活动报告工具，可以监控内存使用情况。

  • sar -r 1: 每秒显示内存使用情况。
  • sar -S 1: 每秒显示交换分区使用情况。

• smem: 显示进程的内存使用情况。

  • smem -s rss: 按RSS（常驻内存）排序显示进程。

• glances: 实时监控系统资源，包括内存。

  • glances: 启动监控界面。

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3. 内存优化与清理

• 清理缓存

  • sync; echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches: 清理页缓存。
  • sync; echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches: 清理目录项和inode缓存。
  • sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches: 清理页缓存、目录项和inode缓存。

• 调整交换分区

  • swapon /dev/sdX: 启用交换分区。
  • swapoff /dev/sdX: 禁用交换分区。
  • swapon -s: 查看当前启用的交换分区。

• 调整内存分配策略

  • sysctl vm.swappiness=10: 调整系统使用交换分区的倾向（值越小，越少使用交换分区）。
  • sysctl vm.overcommit_memory=1: 允许内存超额分配（适用于特定场景）。

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4. 内存泄漏排查

• valgrind: 检测内存泄漏的工具（适用于C/C++程序）。

  • valgrind --leak-check=full ./your_program: 检测程序的内存泄漏。

• pmap: 查看进程的内存映射。

  • pmap -x <PID>: 显示进程的详细内存映射。

• gdb: 调试工具，可以用于分析内存问题。

  • gdb ./your_program: 启动调试。
  • gdb attach <PID>: 附加到正在运行的进程。

• strace: 跟踪系统调用和信号。

  • strace -p <PID>: 跟踪指定进程的系统调用。

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5. 内存压力测试

• stress: 模拟内存压力。

  • stress --vm 1 --vm-bytes 1G: 分配1GB内存并持续占用。

• memtester: 测试内存的稳定性和错误。

  • memtester 1G 10: 测试1GB内存，运行10次。

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6. 虚拟内存管理

• swap: 管理交换分区。

  • mkswap /dev/sdX: 创建交换分区。
  • swapon /dev/sdX: 启用交换分区。
  • swapoff /dev/sdX: 禁用交换分区。

• zram: 使用压缩内存作为交换分区。

  • modprobe zram: 加载zram模块。
  • echo 1 > /sys/class/zram-control/hot_add: 添加zram设备。

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7. 内存相关配置文件

• /proc/meminfo: 系统内存信息。
• /proc/sys/vm/swappiness: 控制交换分区的使用倾向。
• /proc/sys/vm/overcommit_memory: 控制内存超额分配策略。
• /proc/sys/vm/drop_caches: 控制缓存清理。

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8. 内存相关内核参数调整

• sysctl: 动态调整内核参数。

  • sysctl vm.swappiness=10: 调整交换分区使用倾向。
  • sysctl vm.overcommit_memory=1: 允许内存超额分配。
  • sysctl vm.dirty_ratio=20: 调整脏页写回磁盘的阈值。

• 持久化内核参数

  • 编辑 /etc/sysctl.conf 文件，添加参数并执行 sysctl -p 生效。

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9. 内存相关工具

• numactl: 控制NUMA（非一致性内存访问）策略。

  • numactl --hardware: 显示NUMA节点信息。
  • numactl --cpunodebind=0 --membind=0 ./your_program: 绑定程序到指定NUMA节点。

• numastat: 显示NUMA节点的内存统计信息。

  • numastat: 显示NUMA节点的内存分配情况。

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10. 内存相关日志

• dmesg: 查看内核日志，包括内存相关错误。

  • dmesg | grep -i memory: 过滤内存相关的日志。

• /var/log/messages: 系统日志文件，可能包含内存相关错误。

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11. 内存相关故障排查

• OOM Killer（内存不足杀手）

  • dmesg | grep -i oom: 查看OOM Killer是否杀死了进程。
  • /proc/<PID>/oom_score: 查看进程的OOM分数（分数越高，越容易被杀死）。

• 内存泄漏

  • 使用 valgrind、pmap、gdb 等工具排查。

• 内存碎片

  • 使用 cat /proc/buddyinfo 查看内存碎片情况。

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12. 内存相关高级操作

• HugePages（大页内存）

  • cat /proc/meminfo | grep Huge: 查看大页内存使用情况。
  • sysctl vm.nr_hugepages=1024: 设置大页内存数量。

• Transparent HugePages（透明大页）

  • cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled: 查看透明大页状态。
  • echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled: 禁用透明大页。

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以上是与Linux内存相关的常见操作和命令，涵盖了从查看内存使用情况到优化和故障排查的各个方面。根据具体需求，可以选择合适的工具和方法进行操作。