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Linux内存泄漏排查教程_smaps与pmap实战

发表时间:2025-12-31 00:00:00

文章作者:冰川箭仙

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Linux内存泄漏排查需聚焦进程内特定内存区持续增长,优先用smaps查Private_Dirty、RSS等字段定位泄漏源,辅以pmap快速筛查异常映射段,再通过多轮采样对比趋势确认。

Linux内存泄漏排查,关键在定位进程内哪部分内存持续增长。smaps和pmap是两个轻量、无需额外工具、系统自带的诊断利器——前者提供按页类型(如RSS、PSS、私有脏页、mmap区域等)的详细内存分布,后者快速查看进程虚拟地址空间布局和各段大小。重点不是看总内存,而是对比多次采样中特定区域(如Anonymous、Heap、[anon:heap]、[stack]或某段mmap)是否单向增长。

smaps:精准识别泄漏源头

smaps位于/proc/[pid]/smaps,每行代表一个内存映射区,后面紧跟几十行统计字段。排查泄漏时重点关注:

  • Size:该VMA的虚拟地址空间大小(可能包含未分配物理页)
  • RSS:实际占用的物理内存页数(含共享页),反映真实内存压力
  • PSS:比例共享大小(RSS ÷ 共享该页的进程数),更适合评估单个进程“净”内存开销
  • Private_Dirty:该区域独占且被修改过的物理页数——泄漏最典型指标,尤其在堆或匿名映射区持续上升
  • MMUPageSizeMMUPageSize:区分大页/普通页使用情况,有助于判断是否因大页未释放导致误判

建议用脚本定期采集关键字段,例如只提取所有[anon:heap][heap]段的Private_Dirty值,绘图观察趋势。若某anon段Private_Dirty从10MB涨到200MB且不回落,基本可锁定为堆内存泄漏。

pmap:快速定位异常内存段

pmap -x [pid] 输出按地址排序的映射列表,含Kbytes、RSS、Dirty三列。相比smaps更简洁,适合初筛:

  • 关注Address列中起始地址接近0x7f...的高地址段——通常是动态分配的堆或mmap区域
  • 留意Kbytes极大但RSS很小的段:可能是mmap(MAP_POPULATE)预分配但未真正使用,也可能是泄漏后未访问的脏页(需结合smaps确认)
  • 重复执行pmap -x并diff输出,找Kbytes或RSS持续增长的行;若某段每次+4MB且标记为[anon],大概率是brk/sbrk或mmap未free

注意:pmap默认不显示共享库符号,加-q可抑制头尾信息,便于脚本解析;加-XX可显示更多细节(如页保护标志),但非必需。

组合实战:三步缩小范围

单独看smaps或pmap都容易漏判。推荐流程:

  • ps aux --sort=-%mem | head -5找出内存Top进程,记下PID
  • 运行pmap -x [pid] | grep -E "(anon|heap|stack)" | sort -k3nr,找RSS/Dirty最大的匿名段
  • 进入/proc/[pid]/smaps,定位对应地址段(如7f8b2c000000-7f8b2c400000),检查其Private_Dirty、MMUPageSize、MMUPageSize及前后是否有大量Mlocked: 0(排除锁页干扰)

若发现某anon段Private_Dirty随时间线性上涨,而代码中对应malloc/new后无free/delete,或mmap后缺munmap,即可确认泄漏点。此时配合gdb attach或coredump分析调用栈,进一步定位源码位置。

注意事项与常见陷阱

避免把正常内存行为误判为泄漏:

  • 缓存膨胀:如slab cache、page cache、dentry/inode缓存会随负载增长,但属内核自动管理,一般不需干预
  • 延迟释放:glibc malloc在多线程下可能暂存fastbins或tcache,pmap看到的RSS未必立刻下降,需等待几秒或触发malloc_trim
  • 共享内存误读:多个进程映射同一shm或tmpfs文件时,smaps中Shared_*字段高,但Private_*稳定——不是泄漏
  • JVM/Python等运行时:它们有自己的GC机制,应优先用jstat、pstack或gc日志分析,而非直接盯smaps的anon段

不复杂但容易忽略:每次采样前先触发echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches(仅测试环境),排除page cache干扰;生产环境则依赖Private_Dirty和长期趋势判断。

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