Linux的free命令与OOM的简单总结

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小编点评

**lscpu 和 free 的疑惑点** lscpu 显示 CPU 信息，而 free 显示内存使用情况。 * free 的 free 值可能很小，因为当系统分配内存给进程时，虚拟内存可能处于活动状态，但这些虚拟内存被换回物理内存中。 * free -m 可以简单的以 MBytes 为单位展示系统的内存使用情况，但它可能不准确，因为 free 会考虑虚拟内存。 **vm.overcommit_memory 参数** `vm.overcommit_memory` 参数控制内核如何处理内存不足时对进程的处理。以下是一些值： * 0：表示内核将检查是否有足够的可用内存供应用进程使用；如果有足够的可用内存，内存申请允许；否则，内存申请失败，并把错误返回给应用进程。 * 1：表示内核允许分配所有的物理内存，而不管当前的内存状态如何。 * 2：表示内核允许分配超过所有物理内存和交换空间总和的内存。 **vm.swappiness 参数** `vm.swappiness` 参数控制内核如何使用 swap 文件来满足内存需求。以下是一些值： * 0：表示最大限度使用物理内存，然后使用swapvm.swappiness=100：表示积极的使用swap分区。 * 60：默认值OOM的产生因为linux支持可以overcommit所以会导致应用服务器生产的内存超过总数。系统为了保证稳定性，不得已就会杀掉部分内存大的程序就会产生OOM查看的方法:dmesg |grep -i oom如果有很明显就可以看到。 **其他参数** 除了 `vm.overcommit_memory` 和 `vm.swappiness` 之外，还有其他参数可以用于控制内存管理，例如 `vm.dirty_ratio`、`vm.dirty_background_ratio`、`vm.dirty_writeback_centisecs`、`vm.dirty_expire_centisecs`、`vm.drop_caches` 和 `vm.swappiness`。

正文

简介

查看操作系统配置最关键的几个命令是
lscpu 查看CPU信息
以及free 查看内存信息.
不过free信息有一个疑惑点 
他的 free的值可能很小. 会让搭建产生误解. 
这里简单说明一下.
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free

free -m 
可以简单的以 MBytes 为单位展示系统的内存使用情况. 
free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          31867        9502        9110         241       13254       21670
Swap:         16127           0       16127

# Mem 指代是物理内存. Swap指代的是虚拟内存或者称之为在磁盘上通过换页出去的内存.
# 需要注意 Swap 与虚拟内存系统完全不一样. Swap里面的内存使用时会出现pageout的中断
# 使用Swap会导致严重的性能衰退. 访问延迟会从 120nm 升级到 10ms, 出现多个数量级的差距.

# total 全部安装的内存, 一般会比2的n次方小一点.有部分保留内存. 
# used  一般可以理解内 所有的程序commited 的内存数据量.
# free 就可以程序随后可以使用的量. 
# shared 共享的内存 
# buff/cache 是一个关键, 他一般指的 page cache,inodes缓存dentries缓存 三部分.
# available 是可以给空闲使用的内存数据量, 基本上等于free+buff/cache
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清理buffer/cache

可以使用 sync &&  echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches 的方式进行buff/cache的清理
可以查看解释
To free pagecache:
* echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free dentries and inodes:
* echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free pagecache, dentries and inodes:
* echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
## pagecache 可以理解为一开始说的 读缓存和写buffer. linux最新系统已经将两者进行了合并. 
## inodes 指的是file 文件的缓存信息
## dentries 指的是文件系统目录的缓存信息. 

注意为了防止数据丢失 最好是先使用 sync 执行一下再进行相应的 echo 操作. 
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内存over-commited的处理

Linux允许内存提交的数量比实际内存数量要高
有时候机器内存比较小,启动服务报错时可以临时处理一下.
但是不建议生产如此出现, 容易导致OOM
修改方法: 
1. 永久生效: 
   vi /etc/sysctl.conf ，改vm.overcommit_memory=1，然后sysctl -p 生效
2. 临时处理:
   sysctl  vm.overcommit_memory=1 或
   sysctl  -w  vm.overcommit_memory=1              
   echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_memory         

参数的含义为:
0： 表示内核将检查是否有足够的可用内存供应用进程使用；如果有足够的可用内存，
    内存申请允许；否则，内存申请失败，并把错误返回给应用进程。
1： 表示内核允许分配所有的物理内存，而不管当前的内存状态如何。
2： 表示内核允许分配超过所有物理内存和交换空间总和的内存。              
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减少缓存的使用

buff/cache 其实对系统的性能能够产生正向的效果.
他将缓慢磁盘里的数据暂存到内存中, 可以极大的提高系统的性能.
尤其是小白开发开发的程序写入大量日志时,能够减少IO导致的开销,提高系统性能.

但是他使用的过多, 也对java程序进行heap区域malloc产生异常. 
所以也需要进行优化与调整. 

可以在/etc/sysctl.conf中添加如何内容,禁止使用缓存
vm.dirty_ratio = 1
vm.dirty_background_ratio=1
vm.dirty_writeback_centisecs=2
vm.dirty_expire_centisecs=3
vm.drop_caches=3
vm.swappiness =100
vm.vfs_cache_pressure=163
vm.overcommit_memory=2
vm.lowmem_reserve_ratio=32 32 8
kern.maxvnodes=3

Study From https://blog.51cto.com/bronte/1220005
# 注意可以swapoff -a 关闭虚拟内存, 可以避免使用swap造成性能下降
# 但是会极大的提高OOM产生的概率.
vm.swappiness=0：表示最大限度使用物理内存，然后使用swap
vm.swappiness=100：表示积极的使用swap分区。
vm.swappiness=60：默认值
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OOM的产生

因为linux支持可以overcommit 所以会导致应用服务器生产的内存超过总数.
系统为了保证稳定性,不得已就会杀掉部分内存大的程序就会产生OOM
查看的方法:
dmesg |grep -i oom
如果有 很明显就可以看到. 

Linux对大部分申请内存的请求都回复"yes"，以便能跑更多更大的程序。
因为申请内存后，并不会马上使用内存。这种技术叫做 Overcommit。
当linux发现内存不足时，会发生OOM killer(OOM=out-of-memory)。
它会选择杀死一些进程(用户态进程，不是内核线程)，以便释放内存。
 
当oom-killer发生时，linux会选择杀死哪些进程？选择进程的函数是oom_badness函数
(在mm/oom_kill.c中)，该 函数会计算每个进程的点数(0~1000)。
点数越高，这个进程越有可能被杀死。
每个进程的点数跟oom_score_adj有关，而且 oom_score_adj可以被设置(-1000最低，1000最高)。
Study From https://blog.csdn.net/qq_42303254/article/details/88390730
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如何防止OOM

如果用户将该进程的 oom_score_adj 设定成 -1000，表示禁止OOM killer 杀死该进程
注意不能随便这样设置, 会导致自己的服务器核心服务挂起,导致宕机.
不过你的服务绝对重要, 开发又不是很差, 你可以尝试一下. 

修改方法为:
echo -1000 > /proc/$pid/oom_score_adj

注意这个数值是可以修改的 -1000 表示最重要. 他会影响. oom_score的数值.
具体可以参考:
https://www.jianshu.com/p/bbaeff371019
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