Linux服务器系统内存监控方法详解

　　一、内存使用情况监测

（1）实时监控内存使用情况

在命令行使用“Free”命令可以监控内存使用情况

＃freetotalusedfreesharedbufferscachedMem:25602419228463740010676101004-/+buffers/cache:80604175420Swap:5220720522072
上面给出了一个256兆的RAM和512兆交换空间的系统情况。第三行输出(Mem:)显示物理内存。total列不显示核心使用的物理内存(通常大约1MB)。used列显示被使用的内存总额(第二行不计缓冲)。free列显示全部没使用的内存。Shared列显示多个进程共享的内存总额。Buffers列显示磁盘缓存的当前大小。第五行(Swap:)对对换空间，显示的信息类似上面。如果这行为全0，那么没使用对换空间。在缺省的状态下，free命令以千字节(也就是1024字节为单位)来显示内存使用情况。可以使用—h参数以字节为单位显示内存使用情况，或者可以使用—m参数以兆字节为单位显示内存使用情况。还可以通过—s参数使用命令来不间断地监视内存使用情况：

＃free–b–s2

这个命令将会在终端窗口中连续不断地报告内存的使用情况，每2秒钟更新一次。

（2）组合watch與free命令用来实时监控内存使用情况：

#watch-n2-dfreeEvery2.0s:freeFriJul606:06:122007totalusedfreesharedbufferscachedMem:233356218616147400556064784-/+buffers/cache:14827285084Swap:6225846656615928
watch命令会每两秒执行free一次，执行前会清除屏幕，在同样位置显示数据。因为watch命令不会卷动屏幕，所以适合出长时间的监测内存使用率。可以使用-n选项，控制执行的频率；也可以利用-d选项，让命令将每次不同的地方显示出来。Watch命令会一直执行，直到您按下[Ctrl]-[C]为止。

二、虚拟内存的概念

（1）Linux虚拟内存实现机制

Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持：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、内存共享机制。

首先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，在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时，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后也要修改页表来映射文件地址。

（2）虚拟内存容量设定

也许有人告诉你，应该分配2倍于物理内存的虚拟内存，但这是个不固定的规律。如果你的物理保存比较小，可以这样设定。如果你有1G物理内存或更多的话，可以缩小一下虚拟内存。Linux会把大量的内存用做Cache的,但在资源紧张时回收回.。你只要看到swap为0或者很小就可以放心了,因为内存放着不用才是最大的浪费。

三、使甩vmstat命令监视虚拟内存使用情况

vmstat是VirtualMeomoryStatistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视。它是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。通常使用vmstat55（表示在5秒时间内进行5次采样）命令测试。将得到一个数据汇总它可以反映真正的系统情况。

＃vmstat55procs-----------memory-------------swap-------io------system------cpu----rbswpdfreebuffcachesisobiboincsussyidwa1062792346091168809263018989106156917285420062792340091248809200014884434414810006279234009132880920001487742441581010627923400914088092000148684186207401062792340091488809200015847400925670
vmstat命令输出分成六个部分：

(1)进程procs：

r：在运行队列中等待的进程数。

b：在等待io的进程数。

(2)内存memoy：

swpd：现时可用的交换内存（单位KB）。

free：空闲的内存（单位KB）。

buff:缓冲去中的内存数（单位：KB）。

cache：被用来做为高速缓存的内存数（单位：KB）。

（3）swap交换页面

si:从磁盘交换到内存的交换页数量，单位：KB/秒。

so:从内存交换到磁盘的交换页数量，单位：KB/秒。

(4)io块设备:

bi:发送到块设备的块数，单位：块/秒。

bo:从块设备接收到的块数，单位：块/秒。

(5)system系统：

in:每秒的中断数，包括时钟中断。

cs:每秒的环境（上下文）切换次数。

（6）cpu中央处理器：

cs：用户进程使用的时间。以百分比表示。

sy：系统进程使用的时间。以百分比表示。

id：中央处理器的空闲时间。以百分比表示。

如果r经常大于4，且id经常小于40，表示中央处理器的负荷很重。如果bi，bo长期不等于0，表示物理内存容量太小。

四、Linux服务器的内存泄露和回收内存的方法

1、内存泄漏的定义：

一般我们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。

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