Linux性能优化 第五章 性能工具：特定进程内存

Posted 2020-10-23

5.1 Linux内存子系统

       在诊断内存性能问题的时候，也许有必要观察应用程序在内存子系统的不同层次上是怎样执行的。在顶层，操作系统决定如何利用交换内存和物理内存。它决定应用程序的哪一块地址空间将被放到物理内存中，即所谓的驻留集。不属于驻留集却又被应用程序使用的其他内存将被交换到磁盘。由应用程序决定向操作系统请求多少内存，即所谓的虚拟集。

       当应用程序使用物理内存时，它首先与CPU的高速缓存子系统交换。现代CPU有多级高速缓存。最快的高速缓存离CPU最近（L1），其容量也是最小的。举个例子，假设CPU只有两级高速缓存：L1和L2.当CPU请求一块内存时，处理器会检查看该内存是否已经存在于L1高速缓存中。如果处于，CPU就可以直接使用。如果不在L1高速缓存中，处理器产生一个L1高速缓存不命中。然后它会检查L2高级缓存，如果数据在L2缓存中，那么它可以直接使用；否则处理同上，然后去物理内存中取回信息。明智使用高速缓存，减少高速缓存不命中的次数，可以提高性能。

5.2 内存性能工具

5.2.1 ps

ps内存参数说明

vsz	虚拟集大小是指应用程序使用的虚拟内存的容量。由于Linux只在应用程序试图使用物理内存时才分配它，因此，该项数值可能会比应用程序使用的物理内存量大很多。
rss	驻留集大小是指应用程序当前使用的物理内存量
tsiz	文本大小是指程序代码的虚拟大小
dsiz	数据大小是指程序使用率的虚拟大小
majflt	主故障是指使得Linux代表进程从磁盘读取页面的缺页故障的数量。

5.2.2 /proc/<PID>

       Linux内核提供一个虚拟文件系统，使你能提取在系统上运行的进程信息。/proc的接口非常简单，里面的虚拟文件可以用cat来读取。系统上的每个PID在/proc目录下都有一个文件夹，包含一系列的文件。其中status是进程的PID的进程信息，其检索命令为：cat /proc/<PID> status

status文件显示的内存统计信息部分解析如下

VmSize	仅存的虚拟集大小，是应用程序使用的虚拟内存量，同ps的vsz
VmLck	被进程锁定的内存量，被锁定的内存不能交换到磁盘
VmRSS	驻留集大小或者应用程序当前使用的物理内存量。
VmData	数据大小或程序使用数据量的虚拟大小，不包含堆栈信息
VmStk	进程的堆栈大小
VmExe	程序的可执行内存的虚拟大小。它不包含进程使用的库
VmLib	进程使用的库的大小

例子：查看weblogic进程的情况

可以看出这个java进程的程序代码只有36K，堆栈96K，数据很大（2712776K），库不大不小（92608）。说明进程没有多少的可执行代码，使用了90多M的库来支持其执行，小的堆栈意味着该进程没有调用深度嵌套的函数，或者没有调用使用了大型或多个临时变量的函数。VmLck说明没有内存被锁定，使得没法交换内存。VmRSS大小为1.1G意味着当前进程使用了1.1G的物理内存，不过它分配或映射的大小为2.8G。如果应用程序开始使用之前已分配但并非正在使用的内存，那么VmRSS会增加，而VmSize会保持不变。

如上所述，应用程序的Vmlib的大小不为零，因此使用了库，可以查看maps文件来了解它使用了哪些库。