内存检测工具Valgrind Valgrind是运行在Linux上的一套基于仿真技术的程序调试和分析工具，作者是获得过Google-O’Reilly开源大奖的Julian Seward，它包含一个内核...——一个软件合成的CPU，和一系列的小工具，每个工具都可以完成一项任务——调试，分析，测试等。...内存检测，使用它的Memcheck工具。...等分配的动态内存范围 读/写不适当的栈中内存块 内存泄漏，指向一块内存的指针丢失 不正确的malloc/free或new/delete匹配 memcpy()相关函数中的dst和src指针重叠问题 ---...lost —— 确定的内存泄露，已经不能够访问这块内存 Indirectly lost —— 指向该内存的指针位于内存泄露处 Possibly lost —— 可能的内存泄露，仍然存在某个指针能够访问某块内存
今天给大家分享一款 Linux 系统里的内存管理神器：smem 。 smem 是Linux系统上的一款可以生成多种内存耗用报告的命令行工具。...与现有工具不一样的是 smem 可以报告 PSS【Proportional Set Size（按比例占用大小）】，这是一种更有意义的指标。可以衡量虚拟内存系统的库和应用程序所占用的内存数量。...由于大部分的物理内存通常在多个应用程序之间共享，名为驻留集大小（RSS）的这个标准的内存耗用衡量指标会大大高估内存耗用情况。...安装 smem 工具 如果你使用的是 Fedora 19 以上系统， smem 默认在存储库中，因此你可以使用 yum 来安装它： $ sudo yum install smem 对于 Ubuntu...sudo apt-get install smem 如果无法正常安装的话，可以下载它的源码直接安装，地址为：https://www.selenic.com/smem/download/ 2. smem 工具常见用法
KASAN 是 Kernel Address Sanitizer 的缩写，它是一个动态检测内存错误的工具，主要功能是检查内存越界访问和使用已释放的内存等问题。...KASAN 集成在 Linux 内核中，随 Linux 内核代码一起发布，并由内核社区维护和发展。本文简要介绍 KASAN 的原理及使用方法。 一、KASAN的原理和使用方法 1....由于1/8的内存用于shadow memory，可用内存会减少1/8，例如8GB的内存，打开KASAN后，MemTotal约为6.72GB。...KASAN原理概述 KASAN利用额外的内存标记可用内存的状态，这部分额外的内存被称作shadow memory（影子区），KASAN将1/8的内存用作shadow memory。...二、总结 KASAN通过建立影子内存来管理内存访问的合法性，可以有效检测内存越界等问题，但无法发现因逻辑问题导致的合法内存的内容改写问题。
Sanitizer 的缩写，它是一个动态检测内存错误的工具，主要功能是检查内存越界访问和使用已释放的内存等问题。...但这些工具只能检测用户空间的内存问题。通过在编译时加入指定的选项，就可以给用户程序加入 Address Sanitizer 功能。 清单 1. 用户空间内存错误代码实例 ?...了解 Linux 内存管理的读者知道，内存中的每个物理页在内存中都会有一个 struct page 这样的结构体来表示，即每 4KB 的页需要 40B 的结构体，大约 1% 的内存用来表示内存本身。...当打开 DEBUG_PAGEALLOC 选项后，可以检测部分释放后使用内存的情况。 这些都是内核代码质量的保证工具，当提交代码的时候，综合使用以上工具可以预防自己的补丁引入一些低级的错误。...对于内核开发者来说，该工具不仅可以用来检测自己代码。对该工具有兴趣的读者，也可以给该工具增加新功能或发现并修复其中的 BUG。
Valgrind是运行在Linux上一套基于仿真技术的程序调试和分析工具，它包含一个内核，一个软件合成的CPU，和一系列的小工具。 每个工具都可以完成一项任务—调试分析或测试等。...Valgrind可以检测内存泄漏和内存违例。还可以分析cache的使用，灵活又强大，值得入手。 一、Valgrind概述 它主要有下列几个工具。...1.Memcheck 最常用的，用来检测程序中出现的内存问题，所有对内存的读写都会被检测到，一切对malloc和free的调用都会被捕获，所以它能检测下列问题： 1）对为初始化内存的使用 2）读/写释放后的内存块...3）读/写超出malloc分配的内存块 4）读/写不适当的栈中的内存块 5）内存泄漏，指向一块内存的指针永远丢失 6）不正确的malloc/free或new/delete匹配 7）memcpy相关函数中的...Lackey是小型工具，很少用到；Nulgrind只是为开发者展示如何创建一个工具。 二、使用Valgrind 先安装，我的服务器上已经安装好了，不知道是不是所有的linux都自带这个东西。 ?
，采用该选项支持内存出错之后程序继续运行，需要叠加设置ASAN_OPTIONS=halt_on_error=0才会生效；若未设置此选项，则内存出错即报错退出， ASAN_CFLAGS += -fsanitize...halt_on_error=0：检测内存错误后继续运行 detect_leaks=1:使能内存泄露检测 malloc_context_size=15：内存错误发生时，显示的调用栈层数为15 log_path...=/home/xos/asan.log:内存检查问题日志存放文件路径 suppressions=$SUPP_FILE:屏蔽打印某些内存错误 export ASAN_OPTIONS=halt_on_error...，常用运行选项有： exitcode=0：设置内存泄露退出码为0，默认情况内存泄露退出码0x16 use_unaligned=4：4字节对齐 export LSAN_OPTIONS=exitcode=0...其次，平台软件通常都会内部实现一套内存操作接口，为使用asan工具，需要替换成glibc提供的接口。此时，可以通过LD_PRELOAD环境变量解决这类问题。
但是，当Linux物理内存超过1G时，线性访问机制就不够用了，因为只能有1G的内存可以被映射，剩余的物理内存无法被内核管理，所以，为了解决这一问题，Linux把内核地址分为线性区和非线性区两部分，线性区规定最大为...DMA Zone通常很小，只有几十M，低端内存区与高端内存区的划分来源于Linux内核空间大小的限制。...因此，Linux 规定“内核直接映射空间” 最多映射 896M 物理内存。...1G) 2.3 Linux内核高端内存的理解 前 面我们解释了高端内存的由来。...4 页框管理 4.1 页框管理 Linux采用4KB页框大小作为标准的内存分配单元。
移除交换空间 ---- 概念 内存管理是Linux系统重要的组成部分。...为了解决内存紧缺的问题，Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取，引入了缓存机制、交换机制等。...当需要用到原始内容时，这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。 Linux的内存管理采取的是分页存取机制。...要深入了解Linux内存运行机制，需要知道下面提到的几个方面。 首先，Linux系统会不时地进行页面交换操作，以保持尽可能多的空闲物理内存。...其次，Linux进行页面交换是有条件的，不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存中，Linux内核根据“最近最经常使用”算法，仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存中。
vmstat 命令是最常见的 Linux/Unix 监控工具，可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的 CPU 使用率，内存使用，虚拟内存交换情况,IO 读写情况。...这个命令是我查看 Linux/Unix 最喜爱的命令，一个是 Linux/Unix 都支持，二是相比 top，我可以看到整个机器的 CPU,内存,IO 的使用情况，而不是单单看到各个进程的 CPU 使用率和内存使用率...一般 vmstat 工具的使用是通过两个数字参数来完成的，第一个参数是采样的时间间隔数，单位是秒，第二个参数是采样的次数，如: root@ubuntu:~# vmstat 2 1 procs -----...(2)Linux 内存监控内存memoy： swpd：现时可用的交换内存（单位KB）。 free：空闲的内存（单位KB）。 ...(3) Linux 内存监控swap交换页面 si: 从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒。 so: 从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒。
Unix-理论上说，该工具可在任何基于Unix的操作系统平台上正常工作。 2. BASH-支持所有脚本的运行。 3....需要适当的用户权限以及内存授权 工作机制 基本上说，该工具会寻找某些类似密钥的数据，并通过分析其内存架构（C数据类型）来判断目标数据（密钥）的有效性。...【参考文献一】【 参考文献二】 CryKeX可以导出目标进程的实时内存数据，然后从中寻找出可能存在的密钥信息，整个过程中内存映射并不会发生改变。...工具脚本不仅能够向正在运行的进程中注入命令，而且还可以封装新的进程（通过单独启动进程后再进行注入来实现）。这样一来，该工具几乎就可以从目标系统中的任意进程/代码中提取密钥了。...Linux磁盘加密（LUKS）使用了反取证技术来缓解这类安全问题，但是我们仍然有可能从一段完整的内存中提取出密钥。
1. vmstat 参照《Linux CPU占用率监控工具小结-vmstat》 2. memstat memstat可以通过sudo apt install memstat安装，安装包括两个文件memstat...memstat通过遍历/proc下所有进程，然后解析内存使用情况。 通过对比可以发现，memstat不会统计内核线程的内存使用情况，同时memstat也不会统计所有设备使用的内存。...2.1 memstat使用 memstat使用很简单： memstat - 显示整个系统内存使用情况。 memstat -p pid - 显示进程pid的内存使用情况。...依次是占用内存大小、pid号、文件路径。...这里的大小不包括库文件，也不包括可执行文件的text段，只是进程私有内存大小。 2.2.3 库内存占用 依次是此文件总的分配内存、括号内是共享部分大小、然后是库路径、最后是使用此库文件的进程号。
CPU访问本地内存的速度比访问远程内存的速度要快 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大....因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....因此linux内核把物理内存按照CPU节点划分为不同的node, 每个node作为某个cpu结点的本地内存, 而作为其他CPU节点的远程内存, 而UMA结构下, 则任务系统中只存在一个内存node, 这样对于...系统中的NUMA结点都是从0开始编号的 3.1 linux-2.4中的实现 pgdat_next指针域和pgdat_list内存结点链表 而对于NUMA结构的系统中, 在linux-2.4.x之前的内核中所有的节点...-3.x~4.x的实现 node_data内存节点数组 在新的linux3.x~linux4.x的内核中，内核移除了pg_data_t的pgdat_next之指针域, 同时也删除了pgdat_list链表
1 Linux如何描述物理内存 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点(node), 内存则被分簇, 每个CPU对应一个本地物理内存, 即一个...内存中的每个节点都是由pg_data_t描述,而pg_data_t由struct pglist_data定义而来, 该数据结构定义在include/linux/mmzone.h, line 615, 每个结点关联到系统中的一个处理器...简单来说, 页是一个数据块, 可以存放在任何页框(内存中)或者磁盘(被交换至交换分区)中 我们今天就来详细讲解一下linux下物理页帧的描述 2 页帧 内核把物理页作为内存管理的基本单位....因此在后来linux-2.4.x的更新中, 删除了这个字段, 取而代之的是page->flags的最高ZONE_SHIFT位和NODE_SHIFT位, 存储了其所在zone和node在内存区域表zone_table...3.2 内存页标识pageflags 其中最后一个flag用于标识page的状态, 这些状态由枚举常量enum pageflags定义, 定义在include/linux/page-flags.h?
2 (N)UMA模型中linux内存的机构 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大. 因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....Linux内核通过插入一些兼容层, 使得不同体系结构的差异很好的被隐藏起来, 内核对一致和非一致内存访问使用相同的数据结构 2.1 (N)UMA模型中linux内存的机构 非一致存储器访问(NUMA)模式下...而内存管理的其他地方则认为他们就是在处理一个(伪)NUMA系统. 2.2 Linux物理内存的组织形式 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点..., 我们会在后面典型架构(x86)上内存区域划分详细讲解x86_32上的内存区域划分 因此Linux内核对不同区域的内存需要采用不同的管理方式和映射方式, 为了解决这些制约条件，Linux使用了三种区:...2.6 高端内存 由于能够被Linux内核直接访问的ZONE_NORMAL区域的内存空间也是有限的，所以LINUX提出了高端内存（High memory）的概念，并且允许对高端内存的访问
因此相对于任何一个CPU访问本地内存的速度比访问远程内存的速度要快, 而Linux为了兼容NUMAJ结构, 把物理内存相依照CPU的不同node分成簇, 一个CPU-node对应一个本地内存pgdata_t..., 我们会在后面典型架构(x86)上内存区域划分详细讲解x86_32上的内存区域划分 因此Linux内核对不同区域的内存需要采用不同的管理方式和映射方式, 因此内核将物理地址或者成用zone_t表示的不同地址区域...Linux使用enum zone_type来标记内核所支持的所有内存区域 3.1 内存区域类型zone_type zone_type结构定义在include/linux/mmzone.h, 其基本信息如下所示...位系统中, Linux内核虚拟地址空间只有1G, 而0~895M这个986MB被用于DMA和直接映射, 剩余的物理内存被成为高端内存....Linux必须处理如下两种硬件存在缺陷而引起的内存寻址问题： 一些硬件只能用某些特定的内存地址来执行DMA 一些体系结构其内存的物理寻址范围比虚拟寻址范围大的多。
本篇介绍 本篇介绍下Linux的内存管理，用系统角度看内存的寻址和分配机制。 内容介绍 内存管理应该是系统中最难的模块之一了，而且历史也悠久，就先来简单回顾下。...分页机制可以完全避免内存碎片问题么？ 公布下答案： 的确有分页机制就可以完全不需要分段机制，目前linux是在分段的基础上实现了分页，这个也有考虑到是兼容性问题。...; /* for /proc/PID/auxv */ struct percpu_counter rss_stat[NR_MM_COUNTERS]; struct linux_binfmt...mmap流程如下： image.png 缺页异常 linux 是在不得不使用物理内存的时候才会分配物理内存。这句话该怎么理解呢？...因此看到物理可用内存不足并不表示需要换物理内存条了。
Linux运行一段时间之后，内存会越来越多，导致内存不够用，需要释放一下内存才行 echo "1" > /proc/sys/vm/drop_caches 说明，释放前最好sync一下，防止丢数据。...因为LINUX的内核机制，一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。...再用free -m 命令查看一下，剩余的内存 如果没有什么效果，可以使用 echo "2" > /proc/sys/vm/drop_caches 或者 echo "3" > /proc/sys/vm/drop_caches
查看Linux内存使用情况 free -m Linux内存清理：绝大多数情况下都不需要此操作，因为cache的内存在需要的时候是可以自动释放的～ 最好先sync几次，再清理内存，有下面三个级别，数值越大清理越彻底...1 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 更多内存清理的介绍参见转载的文章...：http://www.cnblogs.com/jyzhao/articles/3999185.html Linux共享内存 ipcs -a 查看内存条数 dmidecode | grep -A16 "
操作系统内存管理包括物理内存管理和虚拟内存管理： 我们这篇主要介绍Linux的虚拟内存管理。...物理内存管理在另外一篇：《操作系统内存管理(思维导图详解)》 1、程序的进程在内存的数据结构 一.Linux 进程在内存数据结构 ---- 1、存储（没有调入内存）阶段： 可以看到一个可执行程序在存储...Linux仅把可执行映像的一小部分 装入物理 内存． 当需要访问未装入的页面时 ． 系统产生一个缺页中断 ， 把需要的页读入 物理内存。 ...把页装入物理内存。 · 五.swap对换空间 ---- 32位Linux系统的每个进程可以有4 GB的虚拟 内存空间 ．...例如：32位Linux的每个用户进程都可以访问4GB的线性地址空间， 而实际的物理内存可能远远少于4GB． 采用分页机制 ，Linux仅把可执行映像的一小部分装入物理内存．
虚拟内存是为了满足物理内存不足采用的策略，利用磁盘空间虚拟出一块逻辑内存，用作虚拟内存的空间也就是交换分区。...作为物理内存的扩展，Linux会在物理内存不足时，使用交换分区的逻辑内存，内核会把暂时不用的内存块信息写到交换空间，这样物理内存就得到了释放，这块儿内存就可以用于其他目的，而需要用到这些内容的时候，这些信息就会被重新从交换分区读入物理内存...Linux的内存管理采用的是分页存取机制，为了保证物理内存得到充分的利用，内核会在适当的时间把物理内存中不经常使用的数据块儿自动交换到虚拟内存中，而将充分使用的信息保留到物理内存中。...例如通过阿里云安装的系统，不会自动给我们分配Swap虚拟内存空间；Swap分区或虚拟内存文件，是在系统物理内存不够用的时候，由系统内存管理程序将那些很长时间没有操作内存数据，临时保存到Swap分区虚拟内存文件中...当那些程序要再次重新运行时，会再从Swap分区或虚拟内存文件中恢复之前保存的数据到内存中。
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