linux 内存分布，linux如何查看内存大小

大家好，关于linux 内存分布很多朋友都还不太明白，不过没关系，因为今天小编就来为大家分享关于linux如何查看内存大小的知识点，相信应该可以解决大家的一些困惑和问题，如果碰巧可以解决您的问题，还望关注下本站哦，希望对各位有所帮助！

Linux进程虚拟地址空间的分布,以及堆和栈的区别

一、具体分布如图所示：

二、关于堆和栈

（1）分配方式：

栈：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

堆：一般由程序员分配释放，它的分配方式类似于链表。

（2）申请后系统的响应：

栈：只要所申请的空间小于栈的剩余空间，则系统为程序分配内存，否则栈溢出。

堆：操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，遍历该链表，找出第一个大于所申请空间的节点，然后将其从链表中删除并分配，如果没用完，则系统会把多余的重新放回到链表中。

（3）申请大小的限制：

栈：栈是高地址向低地址扩展的连续内存，栈的大小一般是2M；

堆：堆是低地址向高地址扩展的不连续内存，堆的大小与计算机有效的虚拟内存有关系。

（4）申请效率：

栈：由系统自动分配，速度较快；

堆：速度慢，容易产生内存碎片；

关于Linux命令的介绍，看看《linux就该这么学》，具体关于这一章地址3w(dot)linuxprobe/chapter-02(dot)html.

超详细|Linux 如何进行内存分配

Linux操作系统中的虚拟内存管理分为内核空间和用户空间两大部分。在32位和64位系统中，地址空间范围不同，每个进程拥有独立的虚拟内存，内核地址关联相同物理内存，便于进程切换至内核态访问。用户空间内存分布，以32位系统为例，从低到高分为6种不同的内存段。

申请内存空间通常有两种方式：malloc和mmap。使用malloc时，系统可能调用brk或mmap函数。当分配小型内存（小于或等于128kb），malloc会通过brk函数移动堆顶指针获取新空间；分配大型内存（大于128kb）时，mmap通过私有匿名映射在文件映射区分配内存。

malloc分配的是虚拟内存，未被访问的虚拟内存不会映射到物理内存，不占用物理内存资源。访问已分配虚拟地址空间时，操作系统通过查找页表建立虚拟内存与物理内存映射关系。缺页中断发生在虚拟内存不在主存时，系统将文件映射为分页交换文件。

分配内存后使用free释放内存，malloc通过brk系统调用在堆空间预分配内存，内存释放缓存在内存池，下次申请时直接取用，减少了系统调用和缺页中断次数，降低CPU消耗。相反，使用mmap分配内存每次释放时归还给操作系统，频繁使用mmap分配内存会导致CPU消耗较大，且增加运行态切换和缺页中断次数。

通过brk分配内存时，连续申请并释放大块内存后，堆内可能产生不可用的碎片，导致内存泄露。随着频繁的malloc和free操作，尤其是对小块内存的使用，系统内将累积越来越多不可用的碎片，引发“内存泄露”问题，这种现象在使用valgrind时无法检测。因此，malloc默认分配大块内存（128KB）时使用mmap分配空间，以优化内存管理。

linux系统分析之工具大全(观测,性能分析等)

工欲善其事必先利其器，要想分析清楚linux服务器中的各类问题，比如性能问题，服务程序的bug，那么必须对该系统下的分析工具有一定的了解。以下是当前主流的cpu，内存，网络，IO以及各种debug分析工具的简单总结：

1.性能分析工具：

- top：最常规的大盘工具了，展示进程以及系统全局的cpu，内存等信息。

- atop：atop除了有非常全的大盘信息，还能实时展示进程cpu，磁盘io信息，同时会实时监视频率期间，退出进程的退出原因。它以一定的频率记录系统的运行状态，所采集的数据包含系统资源(CPU、内存、磁盘和网络)使用情况和进程运行情况，并能以日志文件的方式保存在磁盘中，服务器出现问题后，我们可获取相应的atop日志文件进行分析。

- dstat：默认输出的是相关资源的总和，通过设置相关参数，可以只看某个cpu，某个网卡或者某个磁盘的数据。

- sar：System Activity Reporter系统活动情况报告，是目前 Linux上最为全面的系统性能分析工具之一，可以从多方面对系统的活动进行报告，包括：文件的读写情况、系统调用的使用情况、磁盘 I/O、CPU效率、内存使用状况、进程活动及 IPC有关的活动等。要判断系统瓶颈问题，有时需几个 sar命令选项结合起来；可用 sar-u和 sar-q等来查看 CPU使用情况；可用sar-B、sar-r和 sar-W等来查看磁盘 I/O情况；可用 sar-b、sar-u和 sar-d等来查看网络流量；看到的是整个系统的情况，比如像进程的缺页中断等情况可以通过 pidstat查看；sar找出系统瓶颈的利器。

- vmstat：Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可实时动态监视操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动。

- pidstat：主要用于监控全部或指定进程占用系统资源的情况(甚至可以查看子进程),可监控如下状态：进程(或子进程)内存情况、进程(或子进程)磁盘情况、进程(或子进程)堆栈使用情况、进程(或子进程)cpu使用情况、进程(或子进程)上下文切换使用情况。

2.线程相关工具：

- mpstat：实时系统监控工具，可查看所有CPU的平均状况信息，且能查看特定CPU的信息。最大的特点是：可以查看多核心cpu中每个计算核心的统计数据。

- perf：很重要的一点是还能输出进程占用耗时的调用栈。

- ftrace：用于内核性能追踪。

3.内存相关工具：

- freeslabtoppmap：通过该命令，可以看到一个进程的内存分布情况。

4. IO相关工具：

- iotop：统计每个进程的IO信息。

- blktrace：用于跟踪磁盘IO，得到数据后，通过excel工具就可以画图。

- perf：分析IO使用情况，可以输出进程占用耗时的调用栈。

5.网络相关工具：

- iftop：查看每个网络连通的主机的网络流量信息。

- nethogs：实时统计网络带宽利用率。

- ifstat：可以观察各个网卡流量的输入以及输出情况。

6.处理目标文件的工具：

- ldd：查看程式运行所需的共享库。

- nm：列出一个目标文件的符号表种定义的符号。

- size：列出目标文件种节的名字和大小。

- readleaf：显示一个目标文件的完整结构。

- objdump：所有二进制工具之母，能够显示一个目标文件中的所有信息。

7.硬件相关工具：

- lscpu/lspci/lsscsi：用于查看CPU、PCI设备、SCSI设备等信息。

8.其他：

- sysrq：Linux内核调试方法总结。

- lsof：查看当前系统文件的工具。

- pstack：展示进程调用栈。

- swapon/swapoff：用于开启或关闭swap分区。

以上工具涵盖了linux系统分析的各个方面，能够帮助用户快速定位问题并进行优化。