Windows系统内存分析工具的介绍

Posted 2020-10-03

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Windows系统内存分析工具的介绍(进程管理器,资源管理器,性能监视器, VMMap, RamMap,PoolMon)

微软官方提供多种工具来分析Windows 的内存使用情况，除了系统自带的任务管理器(Task Manager)， 资源监视器(Resource Manager), 性能监视器(Performance Monitor), 还有SysInternals工具, ?RamMap, PoolMon用以分析内存问题。
本文简单介绍上述工具的快速使用方法，如果需要了解深入了解，请参考微软相关链接。

任务管理器

Windows 系统可以使用任务管理器进行内存监控，监控可以显示出详细的内存占用的进程。尤其是在性能中检查虚拟内存的使用情况，已提交虚拟内存(Commited Bytes)/虚拟内存上限(Commit Limit)。如果已提交非常接近上限，那么系统会出现性能问题。
Windows 2008 R2 示例
通过查看还可以添加各类内存指标进行检查，请重点检查工作集(进程物理内存占用)， 提交大小(非保留的虚拟内存空间)。

Windows 2012 示例

资源监视器

通过任务管理器，可以打开资源监视器 Resource Manager进一步检查内存的使用情况，尤其是每个进程的使用情况。对于各个进程而言，请重点关注"提交(KB)"内存的大小，监控是否有进程消耗过多资源。

物理内存的使用包含以下几个部分：
为硬件保留的内存
正在使用：由进程、驱动程序、操作系统使用的内存
已修改：内容必须写入磁盘才能用于其它用途的内存
备用：包含未使用的缓存数据和代码的内存
可用：不包含任何有价值数据，以及当进程、驱动程序、操作系统需要更多的内存时优先使用的内存

缓存：当文件被打开时，系统会把文件保存在缓存中，才以便下次迅速读写。Windows 2008 R2及以后，对这个缓存的使用也做了限制：有一部分物理内存不会被缓存使用，保证系统即使在缓存过大的时候，也有可用物理内存，满足程序使用需求。

性能监视器

Performance Monitor 性能监视器是Windows 监控，收集系统资源消耗的重要工具。
监控性能消耗
通过添加指定的计数器，可以实时检查系统资源消耗的情况

此外，还可以通过"数据收集搜集"->"用户定义"， 手工添加各类计数器，例如Logical Disk, Memory, System, Processor, Process来收集系统各类资源的实时运行情况，同时通过采样间隔来定义收集频率。例如，如果机器有内存泄露问题很久才能复现，可以配置采样间隔为5秒，如果机器很容易出现CPU异常，那么可以配置采样间隔为1秒。

RamMap, Process Explorer

有时在任务管理器的监控窗口中查看不到占用内存异常的进程，但物理内存显示已经负载的状态了。
这种情况一般是系统底层有占用内存的情况，可以通过RamMap工具查看系统内存的占用情况，该工具是微软官方的软件，相关信息及下载地址如下： https://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/ff700229.aspx

下载后直接运行，就可以查看任务管理器中不显示的系统占用内存的情况。
详细介绍：
Introduction to the new Sysinternals tool: RAMMap

Process Explorer 也可以查看进程的详细资源占用情况，例如打开后也可以查看到进程的各类内存资源使用情况。

Pool Monitor

对于WIndows内核而言，其两项核心的内存资源为non paged pool(非页面缓冲池)以及paged pool (页面缓冲池)。操作系统出现内存性能问题，很可能是上述2个资源消耗殆尽。虽然通过上述提到的工具可以查看到资源消耗的情况，但是如果需要定位是系统哪个Tag消耗的资源，需要使用PoolMon来定位。
poolmon 使用参考:
https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc737099(v=ws.10).aspx

检查perfmon 日志来定位究竟是哪个Pool Tag导致的资源消耗殆尽，例如一个案例，检查到IoDn tag导致资源消耗完,通过如下命令定位到是SafeDogFileGuard.sys, 而后通过修正该应用解决。

关于Tag的介绍，请参考微软官方Blog
http://blogs.technet.com/b/askperf/archive/2008/04/11/an-introduction-to-pool-tags.aspx

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