我们知道,直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此,我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。 物理内存就是系统硬件提供的内存大小,是真正的内存,相对于物理内存,在linux下还有一个虚拟内存的概念,虚拟内存就是为了满足物理内存的不足而提出的策略,它是利用磁盘空间虚拟出的一块逻辑内存,用作虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间(Swap Space)。 作为物理内存的扩展,linux会在物理内存不足时,使用交换分区的虚拟内存,更详细的说,就是内核会将暂时不用的内存块信息写到交换空间,这样以来,物理内存得到了释放,这块内存就可以用于其它目的,当需要用到原始的内容时,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,为了保证物理内存能得到充分的利用,内核会在适当的时候将物理内存中不经常使用的数据块自动交换到虚拟内存中,而将经常使用的信息保留到物理内存。
Linux长时间使用会导致cache缓存占用过大,甚至拖累CPU的使用率,可以通过命令手动释放Linux内存,详细教程如下:
常用 free free -k # 以KB为单位 free -m # 以MB为单位 free -g # 以GB为单位 free -h # 人类可读 输出 total used free shared buffers cached Mem 3856200 3321044 535156 251096 232084 1406376 -/+ buffers/cache 1682584 2173616 Swap 3999740 482480 3517260 total
本文介绍linux内存机制、虚拟内存swap、buffer/cache释放等原理及实操。
linux内存管理卷帙浩繁,本文只能层层递进地带你领略冰山轮廓,通过本文你将了解到以下内容:
我们知道,直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多,因此,我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成,而内存是有限的,这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。
设计的目的就是当上面提到的+buffers/cache表示的可用内存都已使用完,新的读写请求过来后,会把内存中的部分数据写入磁盘,从而把磁盘的部分空间当做虚拟内存来使用。
在Windows下资源管理器查看内存使用的情况,如果使用率达到80%以上,再运行大程序就能感觉到系统不流畅了,因为在内存紧缺的情况下使用交换分区,频繁地从磁盘上换入换出页会极大地影响系统的性能。
线上集群后端某台Web服务器例行检查时,我观察到+buffers/cache值(即Linux内存的实际使用情况)一直都是5365左右,就算停掉Nginx+FastCGI程序和其它程序也是一样,考虑到这台机器经常在使用rsync+inotify,肯定会存在着频繁存取文件的情况。而Linux系统有一个特性:在Linux下频繁存取文件时,就会占用物理内存。当程序结束时并不会自动释放被占用的内存,而是一直作为Cache存在。实际上内核结束一个程序后,它是会释放内存的,但是内核并没有立刻将这部分收集到free当中,而是存在在cached或者buffer当中,提高系统的io效率,cache和buffered的内存是由内核进行动态的配置管理,如果系统的free大小不够的时候,系统会自动释放cache buffer的内存给程序使用(因此如果是看到used很多,来手动释放内存其实是不需要的,我前面的文章及书籍其实也说明了我们应该如何观察Linux系统的实际内存使用情况,这里就不再多描述了)。
在Linux系统中,我们经常用free命令来查看系统内存的使用状态。在一个RHEL6的系统上,free命令的显示内容大概是这样一个状态:
在Linux的内存分配机制中,优先使用物理内存,当物理内存还有空闲时(还够用),不会释放其占用内存,就算占用内存的程序已经被关闭了,该程序所占用的内存用来做缓存使用,对于开启过的程序、或是读取刚存取过得数据会比较快。
在疫情期间,小编不得不待在家中远程办公。但变的是办公方式,不变的是美创运维的7*24小时不间断支持。
通过获取Linux中的 /proc/stat 文件中的内容可以获取系统内存的详细信息:
用free监控内存free是监控linux内存使用状况最常用的指令,看下面的一个输出
之前文章《Linux服务器性能评估与优化(一)》太长,阅读不方便,因此拆分成系列博文:
free命令用于显示系统内存使用情况,包括物理内存(Physical Memory)、虚拟内存(Swap Memory)、共享内存(Shared Memory)以及内核使用的缓冲(Buffers)与缓存(Cached)大小。在Linux系统监控的工具中,free命令是最经常使用的命令之一。
编辑手记:很多人都认为,Linux中buffers和cached所占用的内存空间是可以在内存压力较大的时候被释放当做空闲空间用的。但真的是这样么?今天我们重新来认识。 作者介绍 邹立巍 Linux系
今天安装了9台Linux服务器,型号完全不一样(有DELL、HP和IBM服务器),又懒得去对清单,如何在Linux下cpu的个数和核数呢?另外,nginx的cpu工作模式也需要确切的知道linux服务器到底有多少个逻辑cpu,不过现在服务器那是相当的彪悍,直接上worker_processes 8吧。
内存的管理和优化是系统性能优化的一个重要部分,内存资源的充足与否直接影响应用系统的使用性能。在进行内存优化之前,一定要熟悉Linux的内存管理机制,这里我们重点探讨如何通过系统命令监控Linux系统的内存使用状况。
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,MEM内存使用,VMSwap虚拟内存交换情况,IO读写情况。
Linux内核给每个进程都提供了一个独立的虚拟地址空间,并且这个地址空间是连续的。Linux的空间又分为内核空间和用户空间,在32位中,内核空间占1G,用户空间占3G;而在64位中,内核空间和用户空间各占128T。如图3-24所示。
整理出了三个有关性能监控和优化命令详细讲解,文章很长,涉及top命令、free命令和vmstat命令,真的是很详细的讲解,希望能帮到大家
读取文件节点/proc/loadavg,分别是1min/5min/15min内CPU的负载情况。 读取方式的代码示例:
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。
虚拟机技术可以使得一个只有1g物理内存的机器可以运行总共需要4g内存的任务,主要方法是通过虚拟内存和物理内存映射来实现的,当物理内存不够用的时候,可以通过swap内存(存在于磁盘)和物理内存的交换来释放刚交换的物理内存,使其可以重新分配,当需要使用以前换出的内存时,在进行换入操作。
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~
该命令可以显示关于系统各种资源之间相关性能的简要信息,这里我们主要用它来看CPU的一个负载情况。
内核使用cgroup对进程进行分组,并限制进程资源和对进程进行跟踪。内核通过名为cgroupfs类型的虚拟文件系统来提供cgroup功能接口。cgroup有如下2个概念:
首先Binder是Android中的一种独有的跨进程通信方式,简称IPC。它是专门为Android平台设计的。
最近线上环境上出现了一个问题, k8s集群环境Pod中的tomcat容器运行一段时间后直接被killd,但有时一切看起来正常,不能准确判断在什么时机出现被Killd问题。
理解硬件访问内存的原理,MMU和页表;澄清Linux内核ZONE,buddy,slab管理;澄清用户空间malloc与内核关系,Lazy分配机制;澄清进程的内存消耗的vss,rss,pss,uss概念;澄清内存耗尽的OOM行为;澄清文件背景页面与匿名页,page cache与swap;澄清内存的回收、dirty page的写回,以及一些内存管理/proc/sys/vm sysctl配置的幕后原理;DMA和cache一致性,IOMMU等;给出一些内存相关的调试和优化方法;消除网上各种免费资料的各种误解。
Linux释放内存的命令: sync echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
随着系统自身数据量的增长,访问量增加,系统的响应通常会越来越慢,或者是新的功能在性能上无法满足修去,这个时候需要对系统进行性能调优。调优是一个复杂的过程,涉及的方面有:硬件,操作系统,运行环境软件和应用本身。
1、某分行部署的某台服务器内存占用过高,导致死机; 2、代码层面检查暂未发现问题,服务器硬重启持续一段时间后(3-5天)再次占满。
项目的扩容申请了一台机器,到手之后看一下机器的指标,看到内存使用情况是这样的。 1、查看内存 free $ free -h total used free shared buffers cached Mem: 125G 89G 36G 92K 212M 74G -/+ buffers/cache: 14G 111G Swap
CPU使用率:CPU的使用率 平均负载:单位时间内的活跃线程数 用户时间:CPU在用户进程上的实际百分比 系统时间:CPU在内核上花费的实际百分比 空闲时间:系统处于在等待IO操作上的时间总和 等待:CPU花费在等待IO操作上的时间总和 Nice时间:CPU优先执行的时间百分比
在Linux 操作系统中,当应用程序需要读取文件中的数据时,操作系统会先分配一些内存,将数据从磁盘读入到这些内存中,然后再将数据发给应用程序;当需要往文件中写数据时,操作系统先分配内存接收用户数据,然后再将数据从内存写到磁盘上。然而,如果有大量数据需要从磁盘读取到内存或者由内存写入磁盘时,系统的读写性能就变得低下。因为无论是从磁盘读数据,还是写数据到磁盘,都是一个很消耗时间和系统资源的过程。
扯淡 首先说明这篇博客是文不对题的。起这个名字想法来源自韩寒的《我所理解的生活》,之前看过一个关于这本书的视频,感觉巨牛X,于是就想写一篇《我所理解的性能测试》。虽然是文不对题的,但我就是想用这个名字,在这个残忍的社会,给自己博客文章起个名字这点权利还是有的。 下面我要贴出来的是zee大神的《性能测试面试问题列表》中列出来的性能测试与操作系统方面问题与我自己整理的回答。回答的不一定对,也懒得去改了。就用这些问题与回答来记录我这段时间的努力,来记录我所理解的性能测试吧。 性能测试 1.如何理解TPS 性能指
马哥linux运维 | 最专业的linux培训机构 ---- 最近在维护一台CentOS服务器的时候,发现内存无端"损失"了许多,free和ps统计的结果相差十几个G,搞的我一度又以为遇到灵异事件了,后来Google了许久才搞明白,特此记录一下,以供日后查询。 虽然天天都在用Linux系统办公,其实对它的了解也不过尔尔。毕业几年才迈入"知道自己不知道"的境界,我觉得自己丝毫没有愧对万年吊车尾这个称号 :( 问题描述和初步调查 同事说有一台服务器的内存用光了,我连上去用free看了下,确实有点怪。 $ fr
我在多年的工程生涯中发现很多工程师碰到一个共性的问题:Linux工程师很多,甚至有很多有多年工作经验,但是对一些关键概念的理解非常模糊,比如不理解CPU、内存资源等的真正分布,具体的工作机制,这使得他们对很多问题的分析都摸不到方向。比如进程的调度延时是多少?Linux能否硬实时?多核下多线程如何执行?系统的内存究竟耗到哪里去了?我写的应用程序究竟耗了多少内存?什么是内存泄漏,如何判定内存是否真的泄漏?CPU速度、内存大小和系统性能的关联究竟是什么?内存和I/O存在着怎样的千丝万缕的联系?
系统内存是硬件系统中必不可少的部分,定时查看系统内存资源运行情况,可以帮助我们及时发现内存资源是否存在异常占用,确保业务的稳定运行。
目前大部分的操作系统和应用程序并不需要16EB( 2^64 )如此巨大的地址空间, 实现64位长的地址只会增加系统的复杂度和地址转换的成本, 带不来任何好处. 所以目前的x86-64架构CPU都遵循AMD的Canonical form, 即只有虚拟地址的最低48位才会在地址转换时被使用, 且任何虚拟地址的48位至63位必须与47位一致(sign extension). 也就是说, 总的虚拟地址空间为256TB( 2^48 )
内存问题,脑瓜疼脑瓜疼。脑瓜疼的意思,就是脑袋运算空间太小,撑的疼。本篇是《荒岛余生》系列第三篇,让人脑瓜疼的内存篇。其余参见:
但凡初次接触MongoDB的人,无不惊讶于它对内存的贪得无厌,至于个中缘由,我先讲讲Linux是如何管理内存的,再说说MongoDB是如何使用内存的,答案自然就清楚了。
/proc/meminfo是了解Linux系统内存使用状况的主要接口,我们最常用的”free”、”vmstat”等命令就是通过它获取数据的 ,/proc/meminfo所包含的信息比”free”等命令要丰富得多,然而真正理解它并不容易,比如我们知道”Cached”统计的是文件缓存页,manpage上说是“In-memory cache for files read from the disk (the page cache)”,那为什么它不等于[Active(file)+Inactive(file)]?AnonHugePages与AnonPages、HugePages_Total有什么联系和区别?很多细节在手册中并没有讲清楚,本文对此做了一点探究。
十二 lsof命令简介 lsof(list open files) 是一个列出当前系统打开文件的工具。在linux环境下,任何事物都以文件的形式存在,通过文件不仅仅可以访问常规数据,还可以访问网络连接和硬件。所以 如传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP) 套接字等,系统在后台都为该应用程序分配了一个文件描述符,无论这个文件的本质如何,该文件 描述符为应用程序与基础操作系统之间的交互提供了通用接口。因为应用程序打开文件的描述符列表提供了大量关于这个应用程序本身的信息,因此通过lsof工 具能够查看这个列表对系统监测以及排错将是很有帮助的。 1.命令格式: lsof [参数][文件] 2.命令功能: 用于查看你进程开打的文件,打开文件的进程,进程打开的端口(TCP、UDP)。找回/恢复删除的文件。是十分方便的系统监视工具,因为 lsof 需要访问核心内存和各种文件,所以需要root用户执行。 lsof打开的文件可以是: 1.普通文件 2.目录 3.网络文件系统的文件 4.字符或设备文件 5.(函数)共享库 6.管道,命名管道 7.符号链接 8.网络文件(例如:NFS file、网络socket,unix域名socket) 9.还有其它类型的文件,等等 3.命令参数: -a 列出打开文件存在的进程 -c<进程名> 列出指定进程所打开的文件 -g 列出GID号进程详情 -d<文件号> 列出占用该文件号的进程 +d<目录> 列出目录下被打开的文件 +D<目录> 递归列出目录下被打开的文件 -n<目录> 列出使用NFS的文件 -i<条件> 列出符合条件的进程。(4、6、协议、:端口、 @ip ) -p<进程号> 列出指定进程号所打开的文件 -u 列出UID号进程详情 -h 显示帮助信息 -v 显示版本信息 4.使用实例: 实例1:无任何参数 命令: lsof 输出: [root@localhost ~]# lsof COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE NODE NAME init 1 root cwd DIR 8,2 4096 2 / init 1 root rtd DIR 8,2 4096 2 / init 1 root txt REG 8,2 43496 6121706 /sbin/init init 1 root mem REG 8,2 143600 7823908 /lib64/ld-2.5.so init 1 root mem REG 8,2 1722304 7823915 /lib64/libc-2.5.so init 1 root mem REG 8,2 23360 7823919 /lib64/libdl-2.5.so init 1 root mem REG 8,2 95464 7824116 /lib64/libselinux.so.1 init 1 root mem REG 8,2 247496 7823947 /lib64/libsepol.so.1 init 1 root 10u FIFO 0,17 1233 /dev/initctl migration 2 root cwd DIR 8,2 4096 2 / migration 2 root rtd DIR 8,2 4096 2 / migration 2 root txt unknown /proc/2/exe ksoftirqd 3 root cwd DIR 8,2 4096 2 / ksoftirqd
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