Linux 内存回收机制(2)

4.进程的保护
系统中的每一个进程都有自己的虚拟地址空间。这些虚拟地址空间是完全分开的,这样一个进程的运行不会影响其它进程,并且硬件上的虚拟内存机制是被保护的,内存不能被写入。这样可以防止迷失的应用程序覆盖代码的数据。

5.Linux虚拟内存实现机制
Linux虚拟内存的实现需要6种机制的支持:地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制和内存共享机制。

内存管理程序通过映射机制把用户程序的逻辑地址映射到物理地址。 当用户程序运行时,如果发现程序中要用的虚地址没有对应的物理内存,就发出了请求页要求。如果有空闲的内存可供分配,就请求分配内存(于是用到了内存的分 配和回收),并把正在使用的物理页记录在缓存中(使用了缓存机制)。如果没有足够的内存可供分配,那么就调用交换机制;腾出一部分内存。另外,在地址映射 中要通过TLB(翻译后援存储器)来寻找物理页;交换机制中也要用到交换缓存,并且把物理页内容交换到交换文件中,也要修改页表来映射文件地址。 Linux虚拟内存实现原理见图1。

Linux 内存回收机制

图1 Linux虚拟内存实现原理

6.虚拟内存容量设定
也许有人说,虚拟内存容量的设定应该分配2倍于物理内存,但这只是个规律。如果物理内存比较小,可以这样设定。如果有256MB物理内存或更多的话,就 可以缩小虚拟内存。Linux会把大量的内存用做Cache,但在资源紧张时会收回。只要看到swap为0,或者该数很小就可以放心了,内存放着不用才是 最大的浪费。

内存泄露和回收内存的方法
1.内存泄漏的定义
一般常说的内存泄漏是指堆内 存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的、大小任意的(内存块的大小可以在程序运行期决定)、使用完后必须显示释放的内存。应用程序一般使用malloc、 realloc、new等函数从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块。否则,这块内存就不能被再次 使用,我们就说这块内存泄漏了。

2.内存泄露的危害
从用户使用程序的角度来看,内存泄漏本身不会产生什么危害。作为 一般的用户,根本感觉不到内存泄漏的存在。真正有危害的是内存泄漏的堆积,这会最终消耗尽系统所有的内存。从这个角度来说,一次性内存泄漏并没有什么危 害,因为它不会堆积。而隐式内存泄漏危害性则非常大,因为较之于常发性和偶发性内存泄漏它更难被检测到。存在内存泄漏问题的程序除了会占用更多的内存外, 还会使程序的性能急剧下降。对于服务器而言,如果出现这种情况,即使系统不崩溃,也会严重影响使用。

3.内存泄露的检测和回收
对于内存溢出之类的麻烦,大家可能在编写指针比较多的复杂程序时就会遇到。在Linux或Unix下,C和C++语言是最常使用的工具。但是C++程序缺乏相应的手段来检测内存信息,只能使用top指令观察进程的动态内存总额。而且程序退出时,我们无法获知任何内存泄漏信息。

(1)使用Linux命令回 收内存,可以使用ps、kill两个命令检测内存使用情况和进行回收。在使用超级用户权限时使用命令“ps”,它会列出所有正在运行的程序名称和对应的进 程号(PID)。kill命令的工作原理是向Linux操作系统的内核送出一个系统操作信号和程序的进程号(PID)。

下面举例说明,为了高效率回收内存可以使用命令ps参数v: #ps v
PID TTY   STAT  TIME MAJFL  TRS  DRS RSS %MEM COMMAND
2530 vc/1   S   0:00  104   6 1325 408 0.1 /sbin/mingetty tty1
2531 vc/2   S   0:00  104   6 1325 408 0.1 /sbin/mingetty tty2
2532 vc/3   S   0:00  104   6 1325 408 0.1 /sbin/mingetty tty3
2533 vc/4   S   0:00  104   6 1325 408 0.1 /sbin/mingetty tty4
2534 vc/5   S   0:00  104   6 1325 408 0.1 /sbin/mingetty tty5
2535 vc/6   S   0:00  104   6 1325 408 0.1 /sbin/mingetty tty6
2639 pts/1  S   0:00  545  16 2643 968 0.3 [su]

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