Linux内核内存泄漏怎么办？

导读大家好，我是极客范的本期栏目编辑小友，现在为大家讲解Linux内核内存泄漏怎么办？问题。什么是内存泄漏：向系统申请内存，使用后不释放，

大家好，我是极客范的本期栏目编辑小友，现在为大家讲解Linux内核内存泄漏怎么办？问题。

什么是内存泄漏：

向系统申请内存，使用后不释放，将内存退回系统回收，造成申请内存的浪费。

发现随着时间的推移，系统中的内存使用越来越消耗，如下图所示：

接下来的故障排除思路是：

1.监控系统中每个用户进程消耗的PSS(使用pmap工具(pmap pid))。

PSS:按比例上报的物理内存，比如进程A占用20M物理内存，进程B和进程A共享5M物理内存，那么进程A的PSS为(20-5) 5/2=17.5m。

2.监控/proc/meminfo的输出，重点关注SLAB的使用情况以及与Slab对应的/proc/slabINFO信息。

3.请参考/proc/meminfo的输出，计算系统中尚未计算的内存变化，例如内核驱动程序代码。

直接调用alloc_page()从好友处获取的内存不会单独计算。

以上故障排除思路对应下图中的1、2、3 :

在调查过程中，发现系统非常闲置，没有运行任何用户业务流程。

其中，在使用slabtop监控SLAB的使用情况时，发现size-4096不断增加。

通过monitoring /proc/slabinfo还发现，SReclaimable的使用量在不断增加。

虽然真实；做睡眠1；cat/proc/SLA binfo/tmp/SLA binfo . txt；echo '==='/tmp/slabinfo . txt；完成的

因此，当使用size-4096时，内核空间很可能存在内存泄漏。

接下来，使用trace event(tracepoint)函数监控size-4096的使用和发布过程。

主要用于跟踪kmalloc()和kfree()函数对应的traceevents，因为它们的traceevents被触发后，会打印kmalloc()和kfree()申请和释放的内存地址，然后只会进一步过滤掉4096字节的应用。

#trace-cmd记录-e kmalloc-f ' bytes _ alloc==4096 '-e kfree-T

(-t打印堆栈)

等几分钟.

# ctrl c中断跟踪-cmd

#trace-cmd报告

上述步骤相当于：

等几分钟.

# CP/sys/kernel/debug/trace/trace _ pipe/tmp/kmalloc-trace

根据trace-cmd报表的输出结果，很多kmalloc对应的ptr值没有kfree对应的ptr值。

这说明在内核空间使用size-4096后，cat进程还没有释放，导致内存泄漏。

为了进一步查明是哪个内核函数导致了问题，此时会手动触发vmcore。

# echo c/proc/sysrq-触发器

tyle="text-indent:2em;">然后使用crash工具分析vmcore：

#crash ./vmcore ./vmlinux.debug

读出上面kmalloc申请的ptr内存信息

(读取0xffff880423744000内存开始的4096个字节，并以字符形式显示)

发现从上面几个ptr内存中读出的内容都是非常相似，仔细看一下发现都是/proc/schedstat 的输出内容。

通过阅读相关代码发现，当读出/proc/schedstat内容之后，确实没有释放内存

然后发现kernel上游已经有patch解决了这个问题：

commit: 8e0bcc722289

fix a leak in /proc/schedstats

原文标题：一次解决Linux内核内存泄漏实战全过程

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责任编辑：haq

什么是内存泄漏：

程序向系统申请内存，使用完不需要之后,不释放内存还给系统回收，造成申请的内存被浪费.

发现系统中内存使用量随着时间的流逝，消耗的越来越多，例如下图所示：

接下来的排查思路是:

1.监控系统中每个用户进程消耗的PSS (使用pmap工具(pmap pid)).

PSS:按比例报告的物理内存，比如进程A占用20M物理内存，进程B和进程A共享5M物理内存，那么进程A的PSS就是(20 - 5) + 5/2 = 17.5M

2.监控/proc/meminfo输出,重点观察Slab使用量和slab对应的/proc/slabinfo信息

3.参考/proc/meminfo输出，计算系统中未被统计的内存变化，比如内核驱动代码

直接调用alloc_page()从buddy中拿走的内存不会被单独统计

以上排查思路分别对应下图中的1,2,3 :

在排查的过程中发现系统非常空闲，都没有跑任何用户业务进程。

其中在使用slabtop监控slab的使用情况时发现size-4096 不停增长

通过监控/proc/slabinfo也发现SReclaimable 的使用量不停增长

while true; do sleep 1 ; cat /proc/slabinfo >> /tmp/slabinfo.txt ; echo"===">> /tmp/slabinfo.txt ; done

由此判断很可能是内核空间在使用size-4096 时发生了内存泄漏.

接下来使用trace event(tracepoint)功能来监控size-4096的使用和释放过程，

主要用来跟踪kmalloc()和kfree()函数对应的trace event, 因为他们的trace event被触发之后会打印kmalloc()和kfree()所申请和释放的内存地址,然后进一步只过滤申请4096字节的情况。

#trace-cmd record -e kmalloc -f 'bytes_alloc==4096' -e kfree -T

(-T 打印堆栈)

等待几分钟之后…

#ctrl ^c 中断trace-cmd

#trace-cmd report

以上步骤相当于：

等待几分钟之后…

#cp /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe /tmp/kmalloc-trace

从trace-cmd report的输出结果来看，很多kmalloc 对应的ptr值都没有kfree与之对应的ptr值

这就说明了cat进程在内核空间使用size-4096之后并没有释放，造成了内存泄漏。

为了进一步精确定位到是使用哪个内核函数造成的问题，此时手动触发vmcore

#echo c >/proc/sysrq-trigger

然后使用crash工具分析vmcore：