Question

我一直在嵌入式Linux系统上运行隔夜内存测试。使用vmstat我发现随着时间的推移，空闲内存会逐渐减少。根据 procfs 中的一些 smaps 分析，一个进程的堆以大致相同的速率增长。我怀疑内存泄漏，并在代码中发现了一些经常使用new和delete的位置。但是，我没有看到new次来电，而没有匹配delete来电。

我再次运行内存测试，今天早上通过以下调用清除了内存缓存

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

vmstat中列出的空闲内存下降到接近测试开始时的值。

内核是否定期回收未使用的堆页面？如果是这样，除了上面的那个之外还有其他时间吗？可能是当空闲内存低于某个阈值时？

Answer 1

正如其他人所说，将内存返回内核是进程的责任。

通常有两种方式来分配内存：如果你malloc() / new内存块超过一定大小，内存将通过mmap()从操作系统分配并尽快进行转换因为它是免费的。通过向上移动sbrk边界来增加进程的数据区域来分配较小的块。只有在该段结尾处超过特定大小的块空闲时，才释放该存储器。

例如:(伪代码，我不太了解C ++）

a = new char[1000];
b = new char[1000];

记忆图：

---------------+---+---+
end of program | a | b |
---------------+---+---+

如果你现在释放a，你的中间会有一个洞。它没有被释放，因为它无法被释放。如果您释放b，则进程的内存可能会减少，也可能不会减少;未使用的余数将返回给系统。

使用像

这样简单的程序进行测试

#include <stdlib.h>

int main()
{
    char * a = malloc(100000);
    char * b = malloc(100000);
    char * c = malloc(100000);
    free(c);
    free(b);
    free(a);
}

导致strace输出，如

brk(0)                                  = 0x804b000
brk(0x8084000)                          = 0x8084000
brk(0x80b5000)                          = 0x80b5000
brk(0x809c000)                          = 0x809c000
brk(0x8084000)                          = 0x8084000
brk(0x806c000)                          = 0x806c000

表示brk值首先增加（malloc()），然后再次减少（free()）。

Answer 2

内核将在需要时回收缓存的内存页，即当系统内存不足时。进程的内存管理器（在这种情况下是C ++库中的new / delete实现是否由进程的内存管理器自行决定是否将进程堆（自由存储）中的内存页返回给操作系统。这是一个完全自愿的操作，内核无需这样做。

从drop_caches完成这个技巧的事实来看，你可以推断出内存缓存，而不是进程的堆，它正在填补内存。使用free命令查明实际可用于应用程序的内存量，尤其是它报告的-/+ buffers/cache行。

Answer 3

在程序中调用delete会导致内存返回到程序运行时的内存管理器。原则上，这可以写入以便将释放的内存返回给操作系统，但如果确实如此，我会感到惊讶。而是将回收的内存放在一边，以便随后调用new。

请注意，这是您的流程的虚拟内存;在程序执行期间，它实际驻留在物理内存中的程度取决于整体系统负载，并由操作系统处理。

Answer 4

用户对malloc和free（或new和delete）的调用，据我所知，永远不会将不再使用的页面返回给操作系统。相反，他们只记得已经释放了什么内存，这样如果你做一个可以通过以前释放的内存满足的大小的malloc / new，那么它将使用它，而不是去O / S并使用sbrk来获取更多的记忆。

因此这段代码：

for (;;)
{
    struct { char data[200 * 1024 * 1024] } HugeBuffer;
    HugeBuffer *buff = new HugeBuffer;
    delete buff;
}

将分配200Mb一次，然后永远稳定地使用该内存。它将在原始分配上转到O / S一次，然后在用户空间中循环摆动。

如果/何时取消分配的堆内存被回收？

4 个答案: