Linux资料汇总之内存管理

网络上面有很多坑爹的文章，误导不少人，很多人对Linux的很多误解可能来自于这些广泛流传的技术文章。下面我们推出一个系列来总结。先从内存管理开始。

1. compact_memory

网上常见文字：

“

compact_memory

只有在启用了CONFIG_COMPACTION选项才有效。当向该文件(/proc/sys/vm/compact_memory)写入1时，所有的内存域都会被压缩，使空闲的内存尽可能形成连续的内存块。

”“

当内核编译参数设置了CONFIG_COMPACTION，就会在/proc/sys/vm/compact_memory有入口文件。将1写入到这个文件，则所有的zones就会进行压缩，以便能够尽可能地提供连续内存块。对于需要分配大页的时候这个功能非常重要，不过，进程会在需要时直接进行内存压缩（compact memory）。

”

修正

这里的compact与"压缩(compress)"没有半毛钱关系，compact是使得空闲内存更加紧凑的内存迁移技术。实现的效果如下：

假设红色和白色分别是空闲和被占用的页面，经过内存compaction之前的状态为：

那么内存的compact行为可以达到如下目的，空闲内存被扎堆了，这样如果要申请更大的连续内存，则可以满足：

如果要直译，compact memory可以翻译为“内存紧凑”。但是绝对不是压缩，因为zRAM之类的才是采用了压缩技术。

2. cached和buffers的区别

网上常见文字：

“

Buffers与cached啥区别

A buffer is something that has yet to be “written” to disk.

A cache is something that has been “read” from the disk and stored for later use

对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。

所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached.

”

修正

此处极容易让人产生误解，以为free命令里面的buffers是为了写而产生，而cached是为了读而产生。

真实情况下，cached和buffers与读写没有半毛钱关系，它们都是缓存，唯一的区别是，如果你cat /dev/sda1 > /dev/null，这样/dev/sda1内容进入buffers，如果你cat /mnt/aaa/bbb.c > /dev/null，则/mnt/aaa/bbb.c的内容进入cached。所以，这两种cache，一个以裸设备或分区为背景，一个以文件系统里面的文件为背景，无论读写皆然。

buffers主要有2个用户：

1. 应用直接访问裸分区

2. 文件系统本身的实现，会认为/dev/sda1是个裸设备，因此文件系统的metadata会缓存到buffers

3. PSS

许多人引用了关于pss的这个解释：

https://yq.aliyun.com/articles/24048

“PSS - Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）USS - Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存）

”

修正

这个文档有3个问题：

1. 两个进程共享的部分，远远不是只有共享库，比如我们在Linux里面开2个bash进程，那么这2个bash，实际是共享1个代码段；其他的mmap()的时候shared的映射当然也是。

2. 共享库里面的内存，也不是都共享，只是代码段等不会做CoW(写时拷贝)的内存才会跨进程共享。

3. USS去掉的是所有跨进程共享的内存，不是只去掉了共享库。

上图中的4这片内存，是libc的代码段在内存驻留的部分，被3个进程共享；5这段内存，是bash的代码段，被2个进程(1044和1045)指向。在计算PSS的时候，这些都需要被比例化。