> ## Documentation Index > Fetch the complete documentation index at: https://dragonwingdocs.qualcomm.com/llms.txt > Use this file to discover all available pages before exploring further. # 评估内存使用情况 Linux 使用虚拟内存系统。因此,用户程序访问的地址并不直接对应硬件使用的物理地址。虚拟内存引入了一层间接机制,允许程序分配超出物理可用内存的额外内存。 内存管理的实现涵盖以下方面: * 管理内存中的物理页 * 用于以大块分配内存的伙伴(buddy)系统 * 用于分配较小内存块的 slab、slub 和 slob 分配器 * 用于分配非连续内存块的 vmalloc 机制 * 进程的地址空间 ## **/proc 文件系统** `/proc` 文件系统提供以下文件: * [/proc/meminfo](https://dragonwingdocs.qualcomm.com/System/Debug-Subsystem/assess-memory-usage#/proc/meminfo) * [/proc/vmstat](https://dragonwingdocs.qualcomm.com/System/Debug-Subsystem/assess-memory-usage#/proc/vmstat) * [/proc/iomem](https://dragonwingdocs.qualcomm.com/System/Debug-Subsystem/assess-memory-usage#/proc/iomem) * [/proc/vmallocinfo](https://dragonwingdocs.qualcomm.com/System/Debug-Subsystem/assess-memory-usage#/proc/vmallocinfo) ### **/proc/meminfo** 此文件提供有关内存分布和使用情况的信息。 * 要查看此文件的内容,请运行以下命令: > ```text theme={null} > cat /proc/meminfo > ``` > > **示例输出:** > > ```text theme={null} > MemTotal: 3813532 kB > MemFree: 624836 kB > MemAvailable: 2098008 kB > Buffers: 40416 kB > Cached: 1484320 kB > SwapCached: 0 kB > Active: 1334816 kB > . > . > . > . > NFS_Unstable: 0 kB > Bounce: 0 kB > WritebackTmp: 0 kB > CommitLimit: 2431048 kB > Committed_AS: 99995284 kB > VmallocTotal: 258867136 kB > VmallocUsed: 0 kB > VmallocChunk: 0 kB > CmaTotal: 163840 kB > CmaFree: 1368 kB > ``` 有关此文件中可用参数的更多信息,请参阅 [/proc 文件系统](https://docs.kernel.org/filesystems/proc.html)。 ### **/proc/vmstat** 此文件显示来自内核的详细虚拟内存统计信息。大多数统计信息仅在您于 `init/Kconfig` 文件中启用 `CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS` 选项后才可用。 * 要查看此文件的内容,请运行以下命令: > ```text theme={null} > cat /proc/vmstat > ``` > > **示例输出:** > > ```text theme={null} > nr_free_pages 156290 > nr_alloc_batch 132 > nr_inactive_anon 108 > nr_active_anon 165006 > nr_inactive_file 212275 > nr_active_file 168709 > nr_unevictable 64 > nr_mlock 64 > nr_anon_pages 164982 > nr_mapped 90366 > nr_file_pages 381184: > : > unevictable_pgs_mlocked 0 > unevictable_pgs_munlocked 0 > unevictable_pgs_cleared 0 > unevictable_pgs_stranded 0 > unevictable_pgs_mlockfreed 0 > ``` 有关此文件中可用参数的更多信息,请参阅 [Linux 手册页](https://man7.org/linux/man-pages/man8/vmstat.8.html)。 ### **/proc/iomem** 此文件显示系统中各种设备驱动程序的内存映射。 * 要查看此文件的内容,请运行以下命令: > ```text theme={null} > cat /proc/iomem > ``` > > **示例输出:** > > ```text theme={null} > 007781b8-007791b7 : vmpm > 010aa000-010abfff : tsens_physical > 010ac000-010ac003 : pshold-base > 010ad000-010aefff : tsens_physical > 01680000-0168ffff : /soc/arm,smmu-anoc1@1680000 > 016c0000-016fffff : /soc/arm,smmu-anoc2@16c0000 > 01d0101c-01d0101f : sp2soc_irq_status > 01d01024-01d01027 : sp2soc_irq_clr > 01d01028-01d0102b : sp2soc_irq_mask > . > . > . > 0caa0000-0caa3fff : jpeg_hw > 0caa4000-0caa47ff : fd_core > 0caa5000-0caa53ff : fd_misc > 0cd00000-0cd3ffff : /soc/arm,smmu-mmss@cd00000 > 17817000-17817fff : msm-watchdog > 17900000-1790dfff : msm-gladiator-erp > 80000000-857fffff : System RAM > 80080000-817fffff : Kernel code > 82330000-82945fff : Kernel data > 88f00000-8aafffff : System RAM > 95300000-17e3bffff : System RAM > ``` ### **/proc/vmallocinfo** 此文件显示通过 `vmalloc` 或 `ioremap` 进行的虚拟地址分配的详细信息。 * 要查看此文件的内容,请运行以下命令: > ```text theme={null} > cat /proc/vmallocinfo > ``` > > **示例输出:** > > ```text theme={null} > 0xbf000000-0xbf002000 8192 module_alloc_update_bounds+0xc/0x5c pages=1 vmalloc > 0xbf004000-0xbf008000 16384 module_alloc_update_bounds+0xc/0x5c pages=3 vmalloc > 0xee800000-0xef800000 16777216 iotable_init+0x0/0xb0 phys=36800000 ioremap > 0xf0000000-0xf0002000 8192 of_iomap+0x30/0x38 ioremap > 0xf0002000-0xf0004000 8192 of_iomap+0x30/0x38 ioremap > 0xf0004000-0xf000c000 32768 gen_pool_add_virt+0x48/0xb8 pages= 7 vmalloc > 0xf000c000-0xf000e000 8192 msm_pm_setup_saved_state+0xcc/0x1bc ioremap > ……………………… > 0xf0174000-0xf0176000 8192 msm_cpu_status_probe+0xd8/0x20c ioremap > 0xf0f24000-0xf0f28000 16384 _kgsl_sharedmem_page_alloc+0xa0/0x41c pages=3 vmalloc > 0xf0f39000-0xf0f3e000 20480 _kgsl_sharedmem_page_alloc+0xa0/0x41c pages=4 vmalloc > 0xf0f61000-0xf0f66000 20480 _kgsl_sharedmem_page_alloc+0xa0/0x41c pages=4 vmalloc > ………. > 0xfa400000-0xfa600000 2097152 iotable_init+0x0/0xb0 phys=fa00000 ioremap > 0xfa71e000-0xfa71f000 4096 iotable_init+0x0/0xb0 phys=f991e000 ioremap > 0xfefd8000-0xff000000 163840 pcpu_get_vm_areas+0x0/0x56c vmalloc > ``` ## **memblock 接口** `debugfs` 文件系统上的 `memblock` 接口提供系统中可用和保留内存区域的详细信息。该接口提供以下文件: ### **/sys/kernel/debug/memblock/memory** 此文件提供 Linux 内核可见的所有可用内存区域(HLOS 和非 HLOS)的信息。要确定内核可访问的总内存,请计算每个区域起始地址与结束地址之间的差值,并将这些值求和以得到已占用的 RAM 总量。剩余的内存(即设备 RAM 大小与已占用 RAM 之间的差值)为非 HLOS 内存,或被其他子系统占用的内存。 * 要查看此文件的内容,请运行以下命令: ```text theme={null} cat /sys/kernel/debug/memblock/memory ``` **示例输出:** ``` 0: 0x0000000080000000..0x00000000857fffff 1: 0x0000000088f00000..0x000000008aafffff 2: 0x0000000095300000..0x000000017e3bffff ``` ### **/sys/kernel/debug/memblock/reserved** 此文件提供系统中所有保留内存区域的信息。 * 要查看此文件的内容,请运行以下命令: ```text theme={null} cat /sys/kernel/debug/memblock/reserved ``` **示例输出:** ```text theme={null} 0: 0x0000000080080000..0x0000000082944fff 1: 0x0000000083200000..0x0000000083259bb4 2: 0x0000000083400000..0x00000000839506c9 3: 0x00000000f5800000..0x00000000ffbfffff 4: 0x00000000ffff7000..0x00000000ffffefff 5: 0x00000000ffffff40..0x00000000ffffff77 6: 0x00000000ffffff80..0x00000000ffffffb7 7: 0x00000000ffffffc0..0x00000000fffffff7 8: 0x0000000179258000..0x000000017d9fffff 9: 0x000000017da17000..0x000000017da1ffff 10: 0x000000017da20e00..0x000000017da26fff 11: 0x000000017da27300..0x000000017da2735f 12: 0x000000017da27380..0x000000017da273df 13: 0x000000017da27400..0x000000017da2755f 14: 0x000000017da27580..0x000000017da27587 15: 0x000000017da275c0..0x000000017da275c7 16: 0x000000017da29600..0x000000017da29924 17: 0x000000017da29940..0x000000017da29c64 18: 0x000000017da29c80..0x000000017da29fa4 19: 0x000000017da29fac..0x000000017da2a3f8 20: 0x000000017da2a3fc..0x000000017da2a42e 21: 0x000000017da2a430..0x000000017da2a45e 22: 0x000000017da2a460..0x000000017e3bffff ``` ## **调试内存泄漏问题** 要调试内核内存泄漏问题,请启用以下配置选项: * `CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK=y` * `CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_MEM_POOL_SIZE=4000` * `CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_DEFAULT_OFF=y` 默认情况下,一个内核线程每 10 分钟扫描一次内存,并打印发现的新的未被引用对象的数量。例如, ```text theme={null} unreferenced object 0xec26f000 (size 4096): comm "Binder_2", pid 4592, jiffies 8848 (age 336.710s) hex dump (first 32 bytes): ec 4d f8 c0 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 .M.............. 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ backtrace: [] kmem_cache_alloc_trace+0x17c/0x238 [] ddl_client_transact+0xd0/0x158 [] ddl_open+0x4c/0x194 [] vcd_init_client_context+0x14/0x9c [] vcd_open_in_ready+0x3c/0x94 [] vcd_open+0x214/0x274 [] vid_dec_open_client+0x1d0/0x288 [] vid_dec_open+0x30/0x7c [] chrdev_open+0x10c/0x134 [] __dentry_open.isra.12+0x190/0x29c [] do_last.isra.29+0x690/0x6c0 [] path_openat+0xb8/0x35c [] do_filp_open+0x2c/0x78 [] do_sys_open+0xd8/0x170 [] ret_fast_syscall+0x0/0x30 [] 0xffffffff ``` 通过在内核命令行上传递 `KMEMLEAK=off`,可以在启动时禁用 `KMEMLEAK` 选项。 有关 `kmemleak.txt` 文件的更多信息,请参阅[内核文档](https://www.kernel.org/doc/Documentation)。 以下额外的内核配置选项可用于跟踪每个内存页的分配者: * `CONFIG_PAGE_OWNER` * `CONFIG_PAGE_OWNER_ENABLE_DEFAULT` * `CONFIG_PAGE_EXTENSION` 启用这些选项有助于识别多次分配的情况,这可能表明存在内存泄漏问题。 ## **识别内存损坏问题** 启用以下内核配置选项以识别内存损坏问题: * `CONFIG_PAGE_POISONING` * `CONFIG_SLUB_DEBUG_ON` * `CONFIG_DEBUG_LIST` * `CONFIG_SLUB_DEBUG` **示例日志:** ```text theme={null} BUG : ----------------------------------------------- INFO: - INFO: Slab
INFO: Object
INFO: Allocated in age= cpu= pid= INFO: Freed in age= cpu= pid= ``` 有关 slub 调试的更多信息,请参阅[内核文档](https://www.kernel.org/doc/Documentation)中提供的 `Documentation/vm/slub.txt` 文件。 ### **内存不足** 当系统无法分配页面时,内核日志会显示类似以下的消息: ```text theme={null} <4>[12146.861355] Thread-430: page allocation failure: order:0, mode:0x10d2 <4>[12146.951687] Mem-info: <4>[12146.953909] Normal per-cpu: <4>[12146.956686] CPU 0: hi: 186, btch: 31 usd: 61 <4>[12146.961489] CPU 1: hi: 186, btch: 31 usd: 0 <4>[12146.966235] HighMem per-cpu: <4>[12146.969122] CPU 0: hi: 186, btch: 31 usd: 54 <4>[12146.973877] CPU 1: hi: 186, btch: 31 usd: 0 ……. <4>[12147.010770] Normal free:53192kB min:3508kB low:4384kB high:5260kB …….. <4>[12147.050805] lowmem_reserve[]: 0 9022 9022 <4>[12147.054610] HighMem free:153360kB min:512kB low:1824kB high:3140kB ……… <4>[12147.095453] lowmem_reserve[]: 0 0 0 <4>[12147.098617] Normal: 118*4kB 232*8kB 161*16kB 110*32kB 34*64kB 9*128kB 10*256kB 6*512kB 7*1024kB 6*2048kB 4*4096kB = 53224kB <4>[12147.115455] HighMem: 2774*4kB 11769*8kB 3005*16kB 1*32kB 0*64kB 0*128kB 0*256kB 0*512kB 0*1024kB 0*2048kB 0*4096kB = 153360kB ……………… ``` 这些消息表明系统无法分配所请求的页面。日志消息的第一行提供了有关内存不足问题的若干详细信息。例如,在以下日志中: ```text theme={null} <4>[1214.855361] Thread-4: page allocation failure: order:2, mode:0x10d2 ``` * **order**:表示页面的大小。在此示例中,2 2 x PAGE\_SIZE(4 K)= 16 K * Linux 使用以 2 的幂分配页面的伙伴分配器。 * 伙伴分配器的最大大小为 order 10 = 2 10 x 4 kB = 4 MB。 * 对于 > 4 MB 的分配,请使用替代分配方法,例如连续内存分配器(CMA)。 * 对于高阶(higher-order)分配失败,请检查内存是否可以在虚拟上连续,而不必在物理上连续。 * **mode**:表示所请求页面的类型 * `mode` 提供有关获取空闲页(GFP)标志的信息。在此示例中,`mode` 为 `0x10d2`。 * `mode` 是对分配中所有 GFP 标志执行 OR 运算的结果。 * 系统中可用的页面:页面分配失败消息会打印系统中可用页面大小的详细信息。 ```text theme={null} Normal: 118*4kB 232*8kB 161*16kB 110*32kB 34*64kB 9*128kB 10*256kB 6*512kB 7*1024kB 6*2048kB 4*4096kB = 53224kB HighMem: 2774*4kB 11769*8kB 3005*16kB 1*32kB 0*64kB 0*128kB 0*256kB 0*512kB 0*1024kB 0*2048kB 0*4096kB = 153360kB ``` ### **IOMMU 页面错误** 输入输出内存管理单元(IOMMU),也称为系统内存管理单元(SMMU),代表没有自己 MMU 的子系统执行内存管理功能。 IOMMU 硬件模块允许物理上非连续的页面支持虚拟上连续的内存。IOMMU 中的内存转换逻辑与 CPU MMU 中的逻辑相同。 IOMMU 页面错误是最常见的 IOMMU 问题。当所请求的页面已在页表中映射但在内存中未找到时,会发生该错误。错误处理程序接收 IOMMU 的上下文库(context bank)实例,并转储该上下文的寄存器。 以下日志表示 IOMMU 页面错误。 ```text theme={null} [ 47.228992] msm_iommu_v1: Unexpected IOMMU page fault! [ 47.233115] msm_iommu_v1: name = mdp_iommu [ 47.237238] msm_iommu_v1: context = mdp_0 (0) [ 47.241507] msm_iommu_v1: Interesting registers: [ 47.246149] msm_iommu_v1: FAR = 0000000000000000 [ 47.250970] msm_iommu_v1: PAR = 0000000000000000 [ 47.255834] msm_iommu_v1: FSR = 00000002 [TF ] [ 47.260540] msm_iommu_v1: FSYNR0 = 000005a1 FSYNR1 = 00030005 [ 47.266528] msm_iommu_v1: TTBR0 = 0000000071a28000 [ 47.271370] msm_iommu_v1: TTBR1 = 0000000000000000 [ 47.276248] msm_iommu_v1: SCTLR = 00001043 ACTLR = 70000000 [ 47.282221] msm_iommu_v1: CBAR = 00000000 CBFRSYNRA = 00000000 [ 47.288521] msm_iommu_v1: PRRR = ff0a81a8 NMRR = 40e040e0 [ 47.294461] msm_iommu_v1: NOTE: Value actually unknown for CBAR [ 47.300394] msm_iommu_v1: NOTE: Value actually unknown for CBFRSYNRA [ 47.306717] msm_iommu_v1: Page table in DDR shows PA = 0 ``` 下表描述了日志消息中捕获的字段。 **表:IOMMU 页面错误日志中的信息** | **项目** | **描述** | | :----: | :--------------------: | | `name` | 导致错误的硬件模块的名称。 | | `FAR` | 故障地址寄存器(FAR)指示发生错误的地址。 | | `FSR` | 故障状态寄存器(FSR)指示以下内容: | > * 转换故障(TF) > * 访问权限故障(APF) > * 停滞状态(SS) FSR 是 IOMMU 调试中最重要的寄存器之一。该寄存器具有读/写清除(read/write-clear)访问权限。对该寄存器的读操作读取寄存器中的值,而写操作会清除写入数据中为 1 的位所对应的位,并使为 0 的位所对应的位保持不变。此过程可防止在写入寄存器以清除旧故障时意外清除新故障。该寄存器中一些有用的位如下: **表:故障状态寄存器中的位** | **位** | **描述** | | :----------------: | :---------------: | | `[Bit 1]: TF` | 转换故障(无效的页表条目) | | `[Bit 2]: AFF` | 访问故障 | | `[Bit 3]: APF` | 权限故障(写入只读区域) | | `[Bit 4]: TLBMF` | TLB 未命中故障 | | `[Bit 5]: HTWDEEF` | 硬件页表遍历解码错误外部故障 | | `[Bit 6]: HTWSEEF` | 硬件页表遍历从属错误外部故障 | | `[Bit 7]: MHF` | TLB 中多次命中 | | `[Bit 16]: SL` | 二级故障(故障发生在页表的第二级) | | `[Bit 30]: SS` | 停滞状态 | | `[Bit 31]: MULTI` | 多个故障 | `TF`、`APF` 和 `SL` 标志表示正常操作,而 `TLBMF`、`HTWDEEF`、`HTWSEEF` 和 `MHF` 标志表示存在问题。 #### **IOMMU 页表** IOMMU 页表转储在内核日志中提供来自 FAR 的故障地址和寄存器转储。该故障地址代表虚拟地址,您可以从页表中获取对应的物理地址。从页表转储中,您可以识别所请求的地址是已映射还是未映射。每个 IOMMU 域都有一个页表,转储包括每个域的页表。目前有六个域。 以下是 `Domain: 2` 页表的示例转储。 ```text theme={null} Domain: 2 [L2 cache redirect for page tables is OFF] 0x00000000--0x0001ffff [0x00020000] [UNMAPPED] 0x00020000--0x01807fff [0x017e8000] A:0x82a8e000--0x84275fff [0x017e8000] [R/W][4K] 0x01808000--0x01939fff [0x00132000] A:0xf0c24000--0xf0d55fff [0x00132000] [R/W][4K] 0x0193a000--0x0199ffff [0x00066000] A:0xf13fa000--0xf145ffff [0x00066000] [R/W][4K] 0x019a0000--0x01e85fff [0x004e6000] A:0xf966e000--0xf9b53fff [0x004e6000] [R/W][4K] 0x01e86000--0x01ffffff [0x0017a000] [UNMAPPED] 0x02000000--0x02feffff [0x00ff0000] A:0xf5a22000--0xf6a11fff [0x00ff0000] [R/W][4K] ``` 在此示例中,第一列代表虚拟地址,第二列代表对应的连续物理地址区域中的字节数,第三列代表物理地址。每个区域的权限也一并列出。 ### **内存映射** 有关内存映射的更多信息,请参阅最新的[发行说明](https://docs.qualcomm.com/bundle/resource/topics/80-80021-300/introduction.html)。 ### **栈损坏** 错误的编码逻辑访问栈中的内存位置,导致这些内存位置的值发生变化,从而造成栈损坏。栈损坏可能以以下方式发生: * 由于错误的代码逻辑,程序耗尽所有栈内存并写入超出栈边界的内存,导致栈溢出。 * 访问越界的数组。 * 未定义或已释放的指针指向栈地址。 * 调用者函数的返回地址被损坏。 要识别栈损坏问题,请启用以下内核配置选项: * `CONFIG_STACKPROTECTOR` * `CONFIG_STACKPROTECTOR_STRONG` 内核地址消毒器(KASAN)实用工具也有助于识别某些栈损坏问题。