5分钟学会两年经验Linux运维都不懂的内核问题(2)

我们先来看下代码段和动态链接库映射段，这两个都是属于共享文件映射，也就是说由同一个可执行文件启动的两个进程是共享这两个段，都是映射到同一块物理内存，那么这块内存在哪了?我写了个程序测试如下：

我们先看下当前系统的内存使用情况:

当我在本地新建一个1G的文件：

dd if=/dev/zero of=fileblock bs=M count=1024

然后调用上述程序，进行共享文件映射,此时内存使用情况为：

我们可以发现，buff/cache 增长了大概1G，因此我们可以得出结论，代码段和动态链接库段是映射到内核cache中，也就是说当执行共享文件映射时，文件是先被读取到 cache 中，然后再映射到用户进程空间中。

3.2 私有文件映射段

对于进程空间中的数据段，其必须是私有文件映射，因为如果是共享文件映射，那么同一个可执行文件启动的两个进程，任何一个进程修改数据段，都将影响另一个进程了，我将上述测试程序改写成匿名文件映射：

在执行程序执行，需要先将之前的 cache 释放掉，否则会影响结果

echo 1 >> /proc/sys/vm/drop_caches 

接着执行程序，看下内存使用情况:

从使用前和使用后对比，可以发现 used 和 buff/cache 分别增长了1G，说明当进行私有文件映射时，首先是将文件映射到 cache 中，然后如果某个文件对这个文件进行修改，则会从其他内存中分配一块内存先将文件数据拷贝至新分配的内存，然后再在新分配的内存上进行修改，这也就是写时复制。

这也很好理解，因为如果同一个可执行文件开启多个实例，那么内核先将这个可执行的数据段映射到 cache，然后每个实例如果有修改数据段，则都将分配一个一块内存存储数据段，毕竟数据段也是一个进程私有的。

通过上述分析，可以得出结论，如果是文件映射，则都是将文件映射到 cache 中，然后根据共享还是私有进行不同的操作。

3.3 私有匿名映射

像 bbs 段，堆，栈这些都是匿名映射，因为可执行文件中没有相应的段，而且必须是私有映射，否则如果当前进程 fork 出一个子进程，那么父子进程将会共享这些段，一个修改都会影响到彼此，这是不合理的。

ok，现在我把上述测试程序改成私有匿名映射

这时再来看下内存的使用情况

我们可以看到，只有 used 增加了1G，而 buff/cache 并没有增长;说明，在进行匿名私有映射时，并没有占用 cache，其实这也是有道理，因为就只有当前进程在使用这块这块内存，没有必要占用宝贵的 cache。

3.4 共享匿名映射

当我们需要在父子进程共享内存时，就可以用到 mmap 共享匿名映射，那么共享匿名映射的内存是存放在哪了?我继续改写上述测试程序为共享匿名映射 。

这时来看下内存的使用情况：

从上述结果，我们可以看出，只有buff/cache增长了1G，即当进行共享匿名映射时，这时是从 cache 中申请内存，道理也很明显，因为父子进程共享这块内存，共享匿名映射存在于 cache，然后每个进程再映射到彼此的虚存空间，这样即可操作的是同一块内存。

4、系统回收内存

当系统内存不足时，有两种方式进行内存释放，一种是手动的方式，另一种是系统自己触发的内存回收，先来看下手动触发方式。

4.1 手动回收内存

手动回收内存，之前也有演示过，即

echo 1 >> /proc/sys/vm/drop_caches 

我们可以在 man proc 下面看到关于这个的简介

从这个介绍可以看出，当 drop_caches 文件为1时，这时将释放 pagecache 中可释放的部分(有些 cache 是不能通过这个释放的)，当 drop_caches 为2时，这时将释放 dentries 和 inodes 缓存，当 drop_caches 为3时，这同时释放上述两项。

关键还有最后一句，意思是说如果 pagecache 中有脏数据时，操作 drop_caches 是不能释放的，必须通过 sync 命令将脏数据刷新到磁盘，才能通过操作 drop_caches 释放 pagecache。

ok，之前有提到有些pagecache是不能通过drop_caches释放的，那么除了上述提文件映射和共享匿名映射外，还有有哪些东西是存在pagecache了?

4.2 tmpfs

（编辑：ASP站长网）