5分钟学会两年经验Linux运维都不懂的内核问题

之前在提及 OOM 时，说道 redis 因为 OOM 被杀死，如下:

第二句后半部分，

total-vm:186660kB, anon-rss:9388kB, file-rss:4kB 

把一个进程内存使用情况，用三个属性进行了说明，即所有虚拟内存，常驻内存匿名映射页以及常驻内存文件映射页。

其实从上述的分析，我们也可以知道一个进程其实就是文件映射和匿名映射：

• 文件映射:代码段，数据段，动态链接库共享存储段以及用户程序的文件映射段;
• 匿名映射：bbs段，堆，以及当 malloc 用 mmap 分配的内存，还有mmap共享内存段;

其实内核回收内存就是根据文件映射和匿名映射来进行的，在 mmzone.h 有如下定义:

LRU_UNEVICTABLE 即为不可驱逐页 lru，我的理解就是当调用 mlock 锁住内存，不让系统 swap out 出去的页列表。

简单说下 linux 内核自动回收内存原理，内核有一个 kswapd 会周期性的检查内存使用情况，如果发现空闲内存定于 pages_low，则 kswapd 会对 lru_list 前四个 lru 队列进行扫描，在活跃链表中查找不活跃的页，并添加不活跃链表。

然后再遍历不活跃链表，逐个进行回收释放出32个页，知道 free page 数量达到 pages_high，针对不同的页，回收方式也不一样。

当然，当内存水平低于某个极限阈值时，会直接发出内存回收，原理和 kswapd 一样，但是这次回收力度更大，需要回收更多的内存。

文件页：

1. 如果是脏页，则直接回写进磁盘，再回收内存。
2. 如果不是脏页，则直接释放回收，因为如果是io读缓存，直接释放掉，下次读时，缺页异常，直接到磁盘读回来即可，如果是文件映射页，直接释放掉，下次访问时，也是产生两个缺页异常，一次将文件内容读取进磁盘，另一次与进程虚拟内存关联。

匿名页：因为匿名页没有回写的地方，如果释放掉，那么就找不到数据了，所以匿名页的回收是采取 swap out 到磁盘，并在页表项做个标记，下次缺页异常在从磁盘 swap in 进内存。

swap 换进换出其实是很占用系统IO的，如果系统内存需求突然间迅速增长，那么cpu 将被io占用，系统会卡死，导致不能对外提供服务，因此系统提供一个参数，用于设置当进行内存回收时，执行回收 cache 和 swap 匿名页的，这个参数为:

意思就是说这个值越高，越可能使用 swap 的方式回收内存，最大值为100，如果设为0，则尽可能使用回收 cache 的方式释放内存。

5、总结

这篇文章主要是写了 linux 内存管理相关的东西：

首先是回顾了进程地址空间;

其次当进程消耗大量内存而导致内存不足时，我们可以有两种方式：第一是手动回收 cache;另一种是系统后台线程 swapd 执行内存回收工作。

最后当申请的内存大于系统剩余的内存时，这时就只会产生 OOM，杀死进程，释放内存，从这个过程，可以看出系统为了腾出足够的内存，是多么的努力啊。

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（编辑：威海站长网）

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