Linux 内存管理机制与调优实战

概述 内存是 Linux 系统中最宝贵的资源之一。理解内核如何管理内存,不仅能帮助你定位 OOM、内存泄漏等线上故障,还能在容量规划和性能调优时做出更准确的决策。从虚拟内存模型出发,覆盖 Page Cache、Swap 策略、OOM Killer 原理、cgroup v2 内存限制、slab/shmem 调优等核心主题,并附带多个生产环境实战案例。 虚拟内存模型 地址空间分层 Linux 采用虚拟内存机制,每个进程拥有独立的虚拟地址空间: 层级 说明 用户态可见 用户空间 0x000000000000 ~ 0x00007FFFFFFFFFFF 是 非规范区 0x0000800000000000 ~ 0xFFFF7FFFFFFFFFFF 否(空洞) 内核空间 0xFFFF800000000000 ~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFF 否 64 位系统下,用户空间理论上有 128TB(47 位地址),内核空间同样 128TB。实际可用受 TASK_SIZE 和 mm_struct 限制。 内存_zone 划分 内核将物理内存划分为多个 zone,不同 zone 有不同用途: $ cat /proc/zoneinfo | grep -E "^Node|pages free|high|normal|DMA" Zone 用途 典型场景 DMA 16MB 以下,旧 ISA 设备 DMA 几乎不用 DMA32 4GB 以下,32 位 DMA 设备 老硬件 Normal 4GB 以上,大多数内存分配 主要使用 Movable 可迁移页面,支持内存热插拔 虚拟化/大页 当 Normal zone 内存耗尽时,内核会从 DMA32 zone 借用页面(watermark 机制),但频繁借用会导致性能下降。...

May 9, 2024 · 8 分钟 · 1594 字 · 徐保金