教你认识Linux内存管理方式，分析Swap被程序占用情况

关键字：教你认识Linux内存管理方式，分析Swap被程序占用情况

一、先了解一下linux对内存的管理方式：
在Linux里（别的系统也差不多），内存有物理内存和虚拟内存之说，物理内存是什么自然无需解释，虚拟内存实际是物理内存的抽象，多数情况下，出于方便性的考虑，程序访问的都是虚拟内存地址，然后操作系统会把它翻译成物理内存地址。很多人会把虚拟内存和Swap混为一谈，实际上Swap只是虚拟内存引申出的一种技术而已：操作系统一旦物理内存不足，为了腾出内存空间存放新内容，就会把当前物理内存中的内容放到交换分区里，稍后用到的时候再取回来，需要注意的是，Swap的使用可能会带来性能问题，偶尔为之无需紧张，糟糕的是物理内存和交换分区频繁的发生数据交换，这被称之为Swap颠簸，一旦发生这种情况，先要明确是什么原因造成的，如果是内存不足就好办了，加内存就可以解决，不过有的时候即使内存充足也可能会出现这种问题，比如MySQL就有可能出现这样的情况，解决方法是限制使用Swap：

shell> sysctl -w vm.swappiness=0 查看内存情况最常用的是free命令：
shell> free -m

             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         32101      29377       2723          0        239      25880
-/+ buffers/cache:       3258      28842
Swap:         2047          0       2047

新手看到used一栏数值偏大，free一栏数值偏小，往往会认为内存要用光了。其实并非如此，之所以这样是因为每当我们操作文件的时候，Linux都会尽可能的把文件缓存到内存里，这样下次访问的时候，就可以直接从内存中取结果，所以cached一栏的数值非常的大，不过不用担心，这部分内存是可回收的，操作系统会按照LRU算法淘汰冷数据。除了cached，还有一个buffers，它和cached类似，也是可回收的，不过它的侧重点在于缓解不同设备的操作速度不一致造成的阻塞，这里就不多做解释了。
知道了原理，我们就可以推算出系统可用的内存是free + buffers + cached：
shell> echo "2723 + 239 + 25880" | bc -l
28842

至于系统实际使用的内存是used –buffers –cached：

shell> echo "29377 - 239 - 25880" | bc -l

3258
除了free命令，还可以使用sar命令：
shell> sar -r

kbmemfree kbmemused  %memused kbbuffers  kbcached

  3224392  29647732     90.19    246116  26070160

  3116324  29755800     90.52    245992  26157372

  2959520  29912604     91.00    245556  26316396

  2792248  30079876     91.51    245680  26485672

  2718260  30153864     91.73    245684  26563540

shell> sar -W
pswpin/s pswpout/s

    0.00      0.00

    0.00      0.00

    0.00      0.00

    0.00      0.00

    0.00      0.00

二、简单命令方式查看swap被那些进程占用：

简单脚本递归，列出swap使用pid ,top 10
for i in $( cd /proc;ls |grep "^[0-9]"|awk ' $0 >100') ;do awk '/Swap:/{a=a+$2}END{print '"$i"',a/1024"M"}' /proc/$i/smaps 2>/dev/null ; done | sort -k2nr | head -10

查看指定进程所使用的swap命令：
awk '/^Swap:/ {SWAP+=$2}END{print SWAP" KB"}' /proc/$(pid)/smaps 

三、查看所有进程占用情况swap的脚本：

    #!/bin/bash 
    # Get current swap usage for all running processes 
    # writted by xly 
     
    function getswap { 
    SUM=0 
    OVERALL=0 
    for DIR in `find /proc/ -maxdepth 1 -type d | egrep "^/proc/[0-9]"` ; do 
    PID=`echo $DIR | cut -d / -f 3` 
    PROGNAME=`ps -p $PID -o comm --no-headers` 
    for SWAP in `grep Swap $DIR/smaps 2>/dev/null| awk '{ print $2 }'` 
    do 
    let SUM=$SUM+$SWAP 
    done 
    echo "PID=$PID - Swap used: $SUM - ($PROGNAME )" 
    let OVERALL=$OVERALL+$SUM 
    SUM=0 
     
    done 
    echo "Overall swap used: $OVERALL" 
    } 
     
    getswap 
    #getswap|egrep -v "Swap used: 0"