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图解｜Linux内存碎片整理

如下图所示：但由于 Linux 内核有个名为内存页反向映射的功能，所以内存整理就变得简单起来。接下来，我们将会分析内存碎片整理的原理与实现。...内存碎片整理原理内存碎片整理的原理比较简单：在内存碎片整理开始前，会在内存区的头和尾各设置一个指针，头指针从头向尾扫描可移动的页，而尾指针从尾向头扫描空闲的页，当他们相遇时终止整理。...复制完成后，将可移动内存页释放即可。最后结果：经过内存碎片整理后，如果现在要申请 3 个地址连续的内存页，就能申请成功了。内存碎片整理实现接下来，我们将会分析内存碎片整理的实现过程。...注：本文使用的是 Linux-2.6.36 版本的内存 1. 内存碎片整理时机当要申请多个地址联系的内存页时，如果申请失败，将会进行内存碎片整理。...如果需要进行内存碎片整理，那么调用 try_to_compact_pages() 函数进行内存碎片整理。

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LWN 105021: 主动内存碎片整理

上个月，本文的作者还给大家介绍了 Nick Piggin 的 kswapd 补丁，该补丁也试图缓解内存的碎片问题。当然也还有很多人专注于这一领域尝试着解决问题。...其中一个就是 Marcelo Tosatti，他向内核中提交了一个动态内存碎片整理的补丁。...在抽象层面上，他所给的算法也相当直接易懂：为了获得阶数为 N 的连续内存块，先从你能找到的小于 N 的最大阶数的内存块开始，试图去为该内存块前后非空的页框重定位，如果移走了足够数量的页框，那么一个更大的连续内存块就创建完成了...他的补丁也被指出和一些其他的工作有所相似，例如用于来支持热拔插内存。当内存要被移除系统时，相应内存区域上的页框必须要被移动到其他地方。...本质上说，热拔插内存补丁试图创建一块大的内存区域，而这区域刚好包括了实体内存相应的物理地址。

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Linux页框分配器之内存碎片化整理

页框分配器在慢速分配中包括内存碎片化整理和内存回收，代码如下： static inline struct page * __alloc_pages_slowpath(gfp_t gfp_mask, unsigned...alloc_pages_direct_reclaim(gfp_mask, order, alloc_flags, ac, &did_some_progress); ...... } 出于篇幅设计，这次我们只讲内存的碎片化整理...什么是内存碎片化 Linux物理内存碎片化包括两种：内部碎片化和外部碎片化。内部碎片化：指分配给用户的内存空间中未被使用的部分。...碎片化整理算法 Linux内存对碎片化的整理算法主要应用了内核的页面迁移机制，是一种将可移动页面进行迁移后腾出连续物理内存的方法。假设存在一个非常小的内存域如下： ?...在linux内核里一共有3种方式可以碎片化整理，我们总结如下： ?

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redis4.0 内存碎片整理源码解析

引言 redis 作为一个内存型数据库，在使用中常常会遇到的问题就是内存碎片的问题。...内存碎片率通常在 1~1.5 之间比较理想，表示内存碎片较少，而高于 1.5 则说明内存碎片较多，资源浪费的现象比较严重，当然，这个数值越大，内存碎片的问题就越大。...自动碎片整理相关配置开启自动内存碎片整理(总开关) activedefrag yes 当碎片达到 100mb 时，开启内存碎片整理，默认为 100mb active-defrag-ignore-bytes...100mb 当碎片超过 10% 时，开启内存碎片整理，默认为 10 active-defrag-threshold-lower 10 内存碎片超过 100%，则尽最大努力整理 active-defrag-threshold-upper...结语本文基于 redis4.0 版本源码详细介绍了 redis 内存碎片的产生以及碎片自动整理、手动整理的过程。

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linux kernel内存碎片防治技术

1 低内存时整合碎片从buddy申请内存页，如果找不到合适的页，则会进行两步调整内存的工作，compact和reclaim。...前者是为了整合碎片，以得到更大的连续内存；后者是回收不一定必须占用内存的缓冲内存。...compact，首先要满足order大于0，并且gfp_mask携带__GFP_FS和__GFP_IO；另外，需要zone的剩余内存情况满足一定条件，kernel称之为“碎片指数”（fragmentation...1000 - div_u64( (1000+(div_u64(info->free_pages * 1000ULL, requested))), info->free_blocks_total) 在整合内存碎片的过程中...，碎片页只会在本zone的内部移动，将位于zone低地址的页尽量移到zone的末端。

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Linux 内核 VS 内存碎片（下）

从 Linux 内核 VS 内存碎片（上）我们可以看到根据迁移类型进行分组只是延缓了内存碎片，而并不是从根本解决，所以随着时间的推移，当内存碎片过多，无法满足连续物理内存需求时，将会引起性能问题。...内存规整在内存规整引入之前，内核还使用过 lumpy reclaim 来进行反碎片化，但在我们当前最常用的 3.10 版本内核上已经不存在了，所以不做介绍，感兴趣的朋友请从文章开头整理的列表中自取，我们来看内存规整...），计算碎片指数，当指数趋近 0 则表示内存分配将因内存不足而失败，所以此时不宜做内存规整而是做内存回收。...当指数趋近 1000 时则表示内存分配将因外部碎片过多导致失败，所以不适合做内存回收而是做内存规整，在这里规整和回收的分界线由外部碎片阈值决定：/proc/sys/vm/extfrag_threshold...[up-28102669b75690ede39463d74ec56db05ac.png] 结语本文简述了为什么外部内存碎片会引起性能问题，以及社区多年来在反碎片化方面做的努力，重点介绍了 3.10 版本内核反碎片的原理和定量

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Linux 内核 VS 内存碎片（上）

（外部）内存碎片是一个历史悠久的 Linux 内核编程问题，随着系统的运行，页面被分配给各种任务，随着时间的推移内存会逐步碎片化，最终正常运行时间较长的繁忙系统可能只有很少的物理页面是连续的。...由于 Linux 内核支持虚拟内存管理，物理内存碎片通常不是问题，因为在页表的帮助下，物理上分散的内存在虚拟地址空间仍然是连续的（除非使用大页），但对于需要从内核线性映射区分配连续物理内存的需求来说就会变的非常困难...如果内核编程不再依赖线性地址空间的高阶物理内存分配，那么内存碎片问题就从根本上解决了，但对于 Linux kernel 这样庞大的工程来说，这样的修改显然是不可能的，所以从 Linux 2.x 版本至今...本文将重点描述当前常用的 3.10 版本内核在伙伴分配器的预防内存碎片的扩展，内存规整原理，如何查看碎片指数，以及如何量化内存规整带来的延迟开销等。...反碎片简史在开始正题前，先为大家汇总了部分 Linux 内核开发史上为改善高阶内存分配而做出的所有努力。这里的每一篇文章都非常值得细细的读一读，期望这个表格能为对反碎片细节感兴趣的读者带来便利。

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伙伴系统之避免碎片--Linux内存管理(十六)

在固定分区管理算法中, 分给程序的内存空间往往大于程序所需的空间, 这剩余部分的空间不能被其他程序所用, 这就是”内部碎片” 1.2 今日内容(buddy伙伴系统如何避免碎片) Linux伙伴系统分配内存的大小要求...但在Linux内存管理方面，有一个长期存在的问题 : 在系统启动并长期运行后，物理内存会产生很多碎片。该情形如下图所示 ? 但对内核来说，碎片是一个问题....但分配巨型页需要连续的空闲物理内存! 很长时间以来，物理内存的碎片确实是Linux的弱点之一。...目前Linux内核为解决内存碎片的方案提供了两类解决方案依据可移动性组织页避免内存碎片虚拟可移动内存域避免内存碎片 2 依据可移动性组织页避免内存碎片依据可移动性组织页是方式物理内存碎片的一种可能方法...参照宋宝华–Linux内核最新的连续内存分配器(CMA)——避免预留大块内存, 内核为此提供了函数is_migrate_cma来检测当前类型是否为MIGRATE_CMA, 该函数定义在include/linux

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为什么 Linux 和 macOS 不需要碎片整理

相信今天很多的软件工程师使用的都是 Linux 或者 macOS 系统，与 Windows 不同，我们很难看到磁盘碎片整理这一概念，从个人的经验来看，作者在过去七八年没有在 macOS 中整理过磁盘的碎片...Linux 和 macOS 系统不需要碎片整理的原因与 Windows 需要碎片整理的原因正好相反： Linux 和 macOS 使用的文件系统或者降低了碎片发生的概率或者实现自动整理碎片的特性；固态硬盘与机械硬盘具有不同的特性...，碎片整理可能不仅对提高读写性能没有显著的帮助，还不利于硬件的使用寿命；文件系统 Linux 一般都使用 Ext2、Ext3 和 Ext4 文件系统，今天的大多数 Linux 发行版都选择了 Ext4...如果磁盘上确实出现了碎片，那么 Linux 和 macOS 的文件系统也会尝试移动出现碎片的文件，不需要额外的碎片整理工具，这种设计带来的用户体验会比手动触发耗时较长的碎片整理好很多。...这里简单总结一下 Linux 和 macOS 不需要碎片整理的两个原因：文件系统基于区块分配的设计使得磁盘上出现碎片的概率很低，延迟分配和自动的整理策略解放了操作系统的使用者，在多数情况下不需要考虑磁盘的碎片化

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Redis内存碎片清理

当Redis中清理了大量的Key之后原先Redis申请的内存（used_memory_rss）将继续持有而不会释放，此时查看内存信息将会看到存在大量的内存碎片。...那么，Redis的内存碎片可以清理么，该如何清理呢？翻看了Redis的相关资料发现，Redis4版本之后开始支持内存碎片的清理，于是进行了一次测试，内容如下： 1....used_memory_rss已降低至4.71G了，内存碎片为36.61 5....相关参数配置说明内存清理相关参数如下，可以使用config get的方式查看对应的值 # Enabled active defragmentation # 碎片整理总开关 # activedefrag...yes # Minimum amount of fragmentation waste to start active defrag # 内存碎片达到多少的时候开启整理 active-defrag-ignore-bytes

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为什么 Linux 和 macOS 不需要碎片整理

相信今天很多的软件工程师使用的都是 Linux 或者 macOS 系统，与 Windows 不同，我们很难看到磁盘碎片整理这一概念，从个人的经验来看，作者在过去七八年没有在 macOS 中整理过磁盘的碎片...Linux 和 macOS 系统不需要碎片整理的原因与 Windows 需要碎片整理的原因正好相反： Linux 和 macOS 使用的文件系统或者降低了碎片发生的概率或者实现自动整理碎片的特性；固态硬盘与机械硬盘具有不同的特性...，碎片整理可能不仅对提高读写性能没有显著的帮助，还不利于硬件的使用寿命；文件系统 Linux 一般都使用 Ext2、Ext3 和 Ext4 文件系统，今天的大多数 Linux 发行版都选择了 Ext4...如果磁盘上确实出现了碎片，那么 Linux 和 macOS 的文件系统也会尝试移动出现碎片的文件，不需要额外的碎片整理工具，这种设计带来的用户体验会比手动触发耗时较长的碎片整理好很多。...这里简单总结一下 Linux 和 macOS 不需要碎片整理的两个原因：文件系统基于区块分配的设计使得磁盘上出现碎片的概率很低，延迟分配和自动的整理策略解放了操作系统的使用者，在多数情况下不需要考虑磁盘的碎片化

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什么是内存碎片？

在嵌入式系统中，内存是十分有限而且是十分珍贵的，用一块内存就少了一块内存，而在分配中随着内存不断被分配和释放，整个系统内存区域会产生越来越多的碎片。...因为在使用过程中，申请了一些内存，其中一些释放了，导致内存空间中存在一些小的内存块，它们地址不连续，不能够作为一整块的大内存分配出去，所以一定会在某个时间，系统已经无法分配到合适的内存了，导致系统瘫痪。...系统中实际是还有内存的，但是因为小块的内存的地址不连续，导致无法分配成功。内存碎片产生过程，如下图所示：过程说明如下： (1)、此时内存堆还没有经过任何操作，为全新的。...也就是图中 80B 和 50B 这两个内存块之间的小内存块，这些内存块由于太小导致大多数应用无法使用，这些没法使用的内存块就沦为了内存碎片。...内存碎片是内存管理算法重点解决的一个问题，否则的话会导致实际可用的内存越来越少，最终应用程序因为分配不到合适的内存而崩溃，所以我们需要一个优良的内存分配算法来避免这种情况的出现。

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Redis 内存碎片分析

内存碎片产生原因内存分配器按照固定大小分配内存，而不是完全按照程序申请的内存大小来进行分配。比如程序申请一个20字节的内存，内存分配器会分配一个32字节的内存空间，这么做是为了减少分配次数。...，产生内存碎片 [image.png] 怎么判断存在内存碎片 redis的info memory命令可以帮助我们判断当前实例是否存在内存碎片 INFO memory # Memory used_memory...=1应该是最理想的情况内存碎片严重程度产生内存碎片不可避免，那么内存碎片率达到多少需要进行清理呢，这里有个经验阈值 1 < mem_fragmentation_ratio < 1.5 ,可以认为是合理的...如何清理内存碎片自动清理 Redis 4.0-RC3 + 版本提供了内存碎片自动清理的办法，其基本思想是“搬家让位，合并空间” 启用自动清理功能 config set activedefrag yes...10 # 默认10，表示内存碎片空间占OS分配给redis的物理内存空间的比例达到10%时控制参数 redis是单进程模型，内存碎片自动清理是通过==主线程操作==的，也会消耗一定的CPU资源

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信息碎片的收集与整理

偶尔，在这些嘈杂的信息环境中我们也会碰到少量让我们印象深刻或者觉得会有用处的内容，也就是「信息碎片」。俗话说：“好记性不如烂笔头”，既然脑子记不住，我们可以通过工具把信息碎片记录下来。...因此，对于信息碎片，一般都被我们丢弃，就算勉强被保存下来也会因为保存的工具操作不便或者对信息缺泛整理而被埋藏在深处不见天日。...然而，我们却忽视了这些对我们进步能起到一定作用的碎片信息，点滴之水亦可汇聚成河，显然这是不应该的。...我一直在寻寻觅觅，期待着能有这样的一款应用来帮我更好的整理碎片信息。...就在前两天，我找到了解决这个问题的答案，这款应用名曰：「存在」，专门针对整理碎片信息设计，交互操作体验一流，能以最简洁的方式帮我们保存碎片信息，并且在应用之中还有一整套体系帮助我们整理归纳碎片信息

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Redis调优 | 内存碎片

碎片整理 2.1 碎片整理了解了当前Redis内存情况之后, 就是内存的碎片整理了. Redis中提供了碎片调整参数, 根据自己集群节点的情况调整....start active defrag #当碎片达到 100mb 时, 开启内存碎片整理 active-defrag-ignore-bytes 100mb #Minimum percentage of..., active-defrag-threshold-lower 控制是否进行内存碎片整理; 这两个参数同时满足时, 进入内存碎片整理逻辑, 碎片整理过程中,会对集群有一定的影响, 需要将值调整到一个合理的值.... active-defrag-cycle-min, active-defrag-cycle-max 控制整理内存碎片的力度; 占用主线程资源比率的上下限, 当资源占用越多时, 内存碎片整理力度越大;...内存回收会使Redis集群的响应变慢, 因为内存碎片整理是在主线程中执行的, 通过源码发现, 内存碎片整理操作会scan迭代整个 redis 节点, 并进行内存复制, 转移等操作. 3.

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磁盘碎片整理软件评测

磁盘碎片整理软件评测选出适合你的软件磁盘碎片整理软件大比评!...硬盘就像屋子一样更需要常整理，要整理磁盘我们就要用到“磁盘碎片整理程序”这个东西，磁盘碎片整理程序可以对使用文件分配表 (FAT) 文件系统、FAT32 文件系统和 NTFS 文件系统格式化的卷进行碎片整理...软件对硬件环境要求并不高，486 的机器、最少 16MB 内存、VGA 显示卡，这样的配置我想是很容易满足吧。...在应用程序所需的物理内存不足时，默认情况下系统会在硬盘系统盘中生成一个文件名为pagefile的文件，将该文件所占用的硬盘空间虚拟成内存，即使我们什么也不做，只是打开电脑，该文件也一样存在。...虚拟内存管理程序会对硬盘频繁读写，产生大量的碎片，这是产生硬盘碎片的主要原因。为避免临时交换文件在C区频繁读写产生大量的碎片，可以将pagefile文件指定在其他分区生成。

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内存泄露或内存碎片问题的解决

内存泄露内存泄露通常是程序自身编码缺陷造成，常见的 malloc 内存后没有free等类似的操作，系统在运行过程当中反复的malloc，吃掉系统内存，造成内核OOM，将某个进程需要申请内存的杀死而退出...所以编码一定要严谨，申请内存，一定在不用时记得释放。内存碎片：内存碎片是一个系统问题，反复的malloc和 free，而free后的内存又不能马上被系统回收利用。...这个与系统对内存的回收机制有关。曾经一个同事在研究jmalloc，就是为了解决内存碎片问题，优化内存利用。很多开源都用他替代malloc和free。其次采用内存池管理方法。...VmLck(KB) 任务已经锁住的物理内存的大小。...锁住的物理内存不能交换到硬盘 (locked_vm) VmRSS(KB) 应用程序正在使用的物理内存的大小，就是用ps命令的参数rss的值 (rss) VmData(KB) 程序数据段的大小（所占虚拟内存的大小

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计算MySQL表碎片的SQL整理

这是学习笔记的第 2111 篇文章在之前整理过一版MySQL的数据字典，整理了一圈，发现远比想象的复杂。 ?...当然整理的过程不光是知识梳理的过程，也是转化为实践场景的一个过程，通过这样一个体系，对于整个MySQL对象生命周期管理有了较为深入的认识，这里我来抛砖引玉，来作为深入学习MySQL数据字典的一个入口，这个问题就是...：如何较为准确的计算MySQL碎片情况？...我想碎片的情况在数据库中是很少有清晰的界定，不过它的的确确会带来副作用，通过修复碎片情况我们可以提高SQL的执行效率，同时能够释放大量的空间。...最近在思考中感悟到：我们所做的很多事情，难点主要都在于查找，比如我告诉你test库的表test_data存在大量碎片，需要修复一下，这个难度是完全可控的，我们可以很麻利的处理好，但是如果我告诉你需要收集下碎片情况

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解决golang 的内存碎片问题

解决golang 的内存碎片问题本文译自Why I encountered Go memory fragmentation? How did I resolve it?...，作者通过分析golang的堆管理方式，解决了内存碎片的问题。背景我们的团队正在搭建运行一个兼容Prometheus的内存时序数据库，该数据库有一个数据结构，称为"chunk"。...因此可以想象，每4个小时，当某些零散chunk过期时，就会导致大量内存碎片。...恢复时使用未对齐mspan的实际chunk大小来保存数据，导致过期内存重复利用率不高，也导致mspan中出现了大量内存碎片：最后作者，通过如下方式解决了该问题：将容量申请设置为128字节，让内存申请模式保持一致...(即让系统自动对其mspan)，这样就可以尽可能地复用内存按照时间顺序来写入快照文件，防止因为数据乱序导致出现chunk层面的内存碎片通过如上两种方式解决了该问题：这里解释一下文中涉及的mstat

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Oracle 表碎片检查及整理方案

大家好，我是 JiekeXu,很高兴又和大家见面了,今天和大家一起来看看 Oracle 表碎片检查及整理方案很多时候，对于某张表有大量的 delete 删除操作，但是发现空间并未释放，这是高水位未下降的原因...大量删除操作会导致表的碎片过多，从而影响性能，检查表的碎片率一般使用存储过程 SPACE_USAGE 程序。下面详细介绍一下 SPACE_USAGE 程序。...分区表碎片查看示例 --分区表碎片查看 set serveroutput on declare v_unformatted_blocks number; v_unformatted_bytes number...a.avg_row_len * a.num_rows / 1024 / 1024 / b.seg_bytes_mb,2)) * 100) > 50 order by b.seg_bytes_mb desc; 表碎片整理...通过碎片整理来收缩空间，调整高水位线，方法比较简单，首先需要启用行移动，然后 alter table …… shrink space 即可完成，期间不会阻塞 DML 操作，可能时间会很久，建议业务低峰期间操作

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