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图解｜Linux内存碎片整理

这些地址不连续的内存页被称为：内存碎片。要解决这个问题也比较简单，只需要把空闲的内存块移动到一起即可。如下图所示：网络上有句很有名的话：理想很美好，现实很骨感。...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。

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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。...其次就是少用动态内存问题，静态分配，可以避免上次遇到一个拷机问题，一个设备工作24个小时后，xxx进程退出。...如果定位了某个线程问题了，出问题的范围缩小，进一步走出代码或者裁剪代码进行分析定位。内存泄露的排除是一个很艰难的过程，首先定位进程，再定位线程，最后定位到代码。目前也没找到特别的方法。

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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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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"。...然而在出问题的节点上，该值并没有降低。我怀疑它可以为非重启节点使用过期的空间来处理新摄取的数据，但是由于内存碎片而不能为重启过的节点使用过期的空间(即使用恢复逻辑读取快照)。...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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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。...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...本文同时也介绍了基于 /proc 文件系统的监控接口和基于内核事件的工具，二者相辅相成，基于 /proc 的监控接口用起来简单，但存在无法定量分析和采样周期过大等问题，基于内核事件的工具可以解决这些问题...对于如何减少直接内存回收出现的频率以及出现碎片问题后如何缓解，我的想法是对于需要大量操作 IO 的 workload 场景，由于内核在设计上照顾慢速后端设备，比如在 lru 算法的基础上实现二次机会法、

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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...，社区一直有人在考虑各种方法，包括很多非常 tricky 的 patch 来缓解内存碎片问题，虽然有些已合并的 patch 也饱受争议，比如内存规整机制，在 LSFMM 2014 大会上，很多人抱怨内存规整的效率太低...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。

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伙伴系统之避免碎片--Linux内存管理(十六)

1 前景提要 1.1 碎片化问题分页与分段页是信息的物理单位, 分页是为了实现非连续分配, 以便解决内存碎片问题, 或者说分页是由于系统管理的需要....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...文件系统也有碎片，该领域的碎片问题主要通过碎片合并工具解决。它们分析文件系统，重新排序已分配存储块，从而建立较大的连续存储区.

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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....清理内存碎片默认情况下自动清理碎片的参数是关闭的，可以按如下命令查看 127.0.0.1:6379> config get activedefrag 1) "activedefrag" 2) "no..." 启动自动清理内存碎片 127.0.0.1:6379> config set activedefrag yes OK 开启后再查看内存信息 127.0.0.1:6379> info memory #...used_memory_rss已降低至4.71G了，内存碎片为36.61 5.

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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...这种情况下，就会存在一部分redis的数据被换到了swap中，当redis访问这部分数据时就会有严重的性能问题，需要考虑进行扩容或者集群改造了。...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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Redis调优 | 内存碎片

随着业务的发展, Redis集群内存使用量暴涨, 即使删除了部分数据, 内存占用量依然没有明显下降. 带着这个问题, 我们一起看下如何分析Redis的使用情况. 1....:0 1.2 内存碎片通过上述命令可以发现, Redis的内存实际使用量和申请空间是不相同的, 这也就是内存碎片....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...., 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...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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Linux页框分配器之内存碎片化整理

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。...例如进程需要使用3K bytes物理内存，于是向系统申请了大小等于3Kbytes的内存，但是由于Linux内核伙伴系统算法最小颗粒是4K bytes，所以分配的是4Kbytes内存，那么其中1K bytes...未被使用的内存就是内存内碎片。...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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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。...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。...这些成果最终可能将为高阶内存分配问题画上一个完美的句号。

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Linux 内存相关问题汇总

这篇文章是对 Linux 内存相关问题的集合，工作中会有很大的帮助。...合理的使用内存，有助于提升机器的性能和稳定性。本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局，内存碎片产生原因和优化算法，linux 内核几种内存管理的方法，内存使用场景以及内存使用的那些坑。...二、 linux 内存地址空间 1、linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌 ?...三、 Linux 内存分配算法内存管理算法——对讨厌自己管理内存的人来说是天赐的礼物 1、内存碎片 1) 基本原理产生原因：内存分配较小，并且分配的这些小的内存生存周期又较长，反复申请后将产生内存碎片的出现...——组织结构 1) 概念为内核提供了一种用于分配一组连续的页而建立的一种高效的分配策略，并有效的解决了外碎片问题分配的内存区是以页框为基本单位的 2) 外部碎片外部碎片指的是还没有被分配出去

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Linux 内存相关问题汇总

这篇文章是对 Linux 内存相关问题的集合，工作中会有很大的帮助。...合理的使用内存，有助于提升机器的性能和稳定性。本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局，内存碎片产生原因和优化算法，linux 内核几种内存管理的方法，内存使用场景以及内存使用的那些坑。...二、 linux 内存地址空间 1、linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌 ?...三、 Linux 内存分配算法内存管理算法——对讨厌自己管理内存的人来说是天赐的礼物 1、内存碎片 1) 基本原理产生原因：内存分配较小，并且分配的这些小的内存生存周期又较长，反复申请后将产生内存碎片的出现...——组织结构 1) 概念为内核提供了一种用于分配一组连续的页而建立的一种高效的分配策略，并有效的解决了外碎片问题分配的内存区是以页框为基本单位的 2) 外部碎片外部碎片指的是还没有被分配出去

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Kubernetes 最佳实践：处理内存碎片化

内存碎片化造成的危害节点的内存碎片化严重，导致docker运行容器时，无法分到大的内存块，导致start docker失败。...最终导致服务更新时，状态一直都是启动中判断是否内存碎片化严重内核日志显示： [joefz8qt1z.png] [sxhi8ah7j5.png] 进一步查看的系统内存(cache多可能是io导致的，为了提高...io效率留下的缓存，这部分内存实际是可以释放的)： [9bu04x7cbo.png] 查看slab (后面的0多表示伙伴系统没有大块内存了)： [handle-memory-fragmentation-...4.png] 解决方法周期性地或者在发现大块内存不足时，先进行drop_cache操作: echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 必要时候进行内存整理，开销会比较大，会造成业务卡住一段时间...blog.csdn.net/wqhlmark64/article/details/79143975 https://huataihuang.gitbooks.io/cloud-atlas/content/os/linux

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Redis内存碎片的产生与清理

大于1小于1.5：正常值，有一些内存碎片，但也可以提高性能，可以接受大于1.5：说明内存碎片率比较大，需要考虑是否要进行内存碎片清理，要引起重视小于1：内存不够redis用了，已经开始使用swap机制交换内存...，也就是使用硬盘了（swap可以在设置中禁用），需要考虑扩容redis了如何清理内存碎片？...Redis版本4.0以下重启redis，自动归还所有内存，简单粗暴 Redis版本4.0以上可以开启自动内存碎片清理： 127.0.0.1:6379[6]> config set activedefrag...100 当然，在面对一些复杂的场景时我们希望能根据自己设计的策略来进行内存碎片清理，redis也提供了手动内存碎片清理的命令： 127.0.0.1:6379> memory purge OK 总结...占有欲很高的的redis总是会留下已经不用的内存，这在生产环境中必然是不能接受的，所以内存碎片的清理非常重要

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Linux下内存问题排查利器

大家好，我是木荣，今天给大家分享一下Linux下如何排除内存泄漏问题。...工作中，作为一个程序员，内存问题是我们经常遇到也是容易引起程序崩溃的常见问题，严重的后果会直接导致你的程序宕机从而带来灾难性的后果。 1....但是，当开发程序中使用动态存储变量较多和频繁使用函数调用时，就会经常发生内存管理错误。 2. 如何排查内存泄漏我们平时开发过程中不可避免的会遇到内存泄漏问题，这是常见的问题。...既然发生了内存泄漏，我们就要排查内存泄漏的问题。...它支持 Linux、OS、Android等多种平台，不止可以检测内存泄漏，它是一个内存错误检测工具，可以检测很多常见的内存问题。常见的内存问题检测：内存泄漏越界访问使用了释放的内存 3.

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Linux下内存问题排查利器

大家好，我是木荣，今天给大家分享一下Linux下如何排除内存泄漏问题。...工作中，作为一个程序员，内存问题是我们经常遇到也是容易引起程序崩溃的常见问题，严重的后果会直接导致你的程序宕机从而带来灾难性的后果。 1....但是，当开发程序中使用动态存储变量较多和频繁使用函数调用时，就会经常发生内存管理错误。 2. 如何排查内存泄漏我们平时开发过程中不可避免的会遇到内存泄漏问题，这是常见的问题。...既然发生了内存泄漏，我们就要排查内存泄漏的问题。...它支持 Linux、OS、Android等多种平台，不止可以检测内存泄漏，它是一个内存错误检测工具，可以检测很多常见的内存问题。常见的内存问题检测：内存泄漏越界访问使用了释放的内存 3.

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Redis内存碎片：深度解析与优化策略

在我们探究和优化Redis性能的过程中，「Redis内存碎片」是一个不可忽视的话题。这篇文章将深入研究这个看似微不足道，但实际上对Redis运行效率产生重要影响的问题。...首先，让我们揭开Redis内存碎片的神秘面纱，理解它的本质及其为何成为我们必须面对的挑战。内存碎片如何产生的 Redis内存碎片主要是因为Redis数据存储和回收过程中的内存管理问题导致的。...但是，如果你需要移除一些书（删除某些数据），然后又加入新的书（新增数据），就可能出现问题了。例如，你移除了一些大书，把它们的位置空出来，然后把新的小书放进去。...大于1.5：说明内存碎片率比较大，需要考虑是否要进行内存碎片清理，要引起重视。...不论是进行内存分配策略的调整，还是使用适当的数据结构，都是对Redis内存管理的优化。同时，定期的监控和审视也是必不可少的步骤。希望本文能为你在处理Redis内存碎片问题上提供一些有价值的启示。

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