Linux 操作系统 :/proc/[pid]/smaps vs/proc/[pid]/statm

Question

我想计算单个进程的内存使用量。因此，经过一些研究后，我发现了 smaps 和 statm。

首先什么是smaps和statm？有什么区别？

statm 有一个 RSS 字段，在 smaps 中我总结了所有 RSS 值。但是对于同一个过程，这些值是不同的。我知道 statm 以页面为单位进行测量。出于比较目的，我将该值转换为 kb，就像在 smaps 中一样。但这些值并不相等。为什么这两个值不同，即使它们代表同一进程的 rss 值？

statm
232214 80703 7168 27 0 161967 0 (measured in pages, pages size is 4096)

smaps
Rss 1956

我的目标是计算单个进程的内存使用情况。我对两个值感兴趣。 USS 和 PSS。我可以仅使用 smap 获得这两个值吗？该值是否正确？另外，我想以百分比的形式返回该值。

Answer 1

我认为 statm 是 smaps 的近似简化，获取它的成本更高。我看了源码后得出了这个结论:

map

您在smaps 中看到的信息定义在/fs/proc/task_mmu.c 中:

static int show_smap(struct seq_file *m, void *v, int is_pid)
{
        (...)

        struct mm_walk smaps_walk = {
                .pmd_entry = smaps_pte_range,
                .mm = vma->vm_mm,
                .private = &mss,
        };

        memset(&mss, 0, sizeof mss);
        walk_page_vma(vma, &smaps_walk);
        show_map_vma(m, vma, is_pid);

        seq_printf(m,
                (...)
                "Rss:            %8lu kB\n"
                (...)
                mss.resident >> 10,

mss中的信息被/mm/pagewalk.c中定义的walk_page_vma使用.但是，mss 成员 resident 没有填入 walk_page_vma - 相反，walk_page_vma 调用 中指定的回调smaps_walk:

.pmd_entry = smaps_pte_range,
.private = &mss,

像这样:

  if (walk->pmd_entry)
      err = walk->pmd_entry(pmd, addr, next, walk);

那么我们的回调是什么，smaps_pte_range in /fs/proc/task_mmu.c ， 做？它在某些情况下调用 smaps_pte_entry 和 smaps_pmd_entry，其中都调用 statm_account()，这反过来......升级 resident 尺寸!所有这些函数都在已链接的 task_mmu.c 中定义，因此我没有发布相关代码片段，因为它们可以在链接的源代码中轻松看到。

PTE 代表页表条目，PMD 是页中间目录。所以基本上我们遍历与给定进程关联的页面条目并根据情况更新 RAM 使用情况。

统计

您在statm 中看到的信息定义在/fs/proc/array.c 中:

int proc_pid_statm(struct seq_file *m, struct pid_namespace *ns,
                struct pid *pid, struct task_struct *task)
{
        unsigned long size = 0, resident = 0, shared = 0, text = 0, data = 0;
        struct mm_struct *mm = get_task_mm(task);

        if (mm) {
                size = task_statm(mm, &shared, &text, &data, &resident);
                mmput(mm);
        }
        seq_put_decimal_ull(m, 0, size);
        seq_put_decimal_ull(m, ' ', resident);
        seq_put_decimal_ull(m, ' ', shared);
        seq_put_decimal_ull(m, ' ', text);
        seq_put_decimal_ull(m, ' ', 0);
        seq_put_decimal_ull(m, ' ', data);
        seq_put_decimal_ull(m, ' ', 0);
        seq_putc(m, '\n');
        return 0;
}

这一次，resident由task_statm填充。这个有两个实现，一个在/fs/proc/task_mmu.c中。在 /fs/proc/task_nomm.c 中排名第二.由于它们几乎肯定是相互排斥的，因此我将重点介绍 task_mmu.c 中的实现(其中还包含 task_smaps)。在这个实现中我们看到

unsigned long task_statm(struct mm_struct *mm,
                    unsigned long *shared, unsigned long *text,
                    unsigned long *data, unsigned long *resident)
{
        *shared = get_mm_counter(mm, MM_FILEPAGES);
        (...)
        *resident = *shared + get_mm_counter(mm, MM_ANONPAGES);
        return mm->total_vm;
}

它查询一些计数器，即 MM_FILEPAGES 和 MM_ANONPAGES。这些计数器在对内存的不同操作期间被修改，例如在 /mm/memory.c 定义的 do_wp_page .所有的修改似乎都是由位于/mm/ 中的文件完成的，而且似乎有很多，所以我没有在这里包含它们。

结论

smaps 对所有引用的内存区域进行复杂的迭代，并使用收集到的信息更新 resident 大小。 statm 使用已经由其他人计算的数据。

最重要的部分是 smaps 每次都以独立的方式收集数据，而 statm 使用在进程生命周期中递增或递减的计数器。需要做记账的地方很多，也许有些地方并没有按照应有的方式升级柜台。这就是为什么 IMO statm 不如 smaps，即使它需要更少的 CPU 周期来完成。

请注意，这是我根据常识得出的结论，但我可能是错的 - 也许在计数器递减和递增方面没有内部不一致，相反，它们可能以不同于 smaps。在这一点上，我认为将它交给一些有经验的内核维护者是明智的。