一、概述

1.1 内存指标概念


Item

全称

含义

等价

USS

Unique Set Size

物理内存

进程独占的内存

PSS

Proportional Set Size

物理内存

PSS= USS+ 按比例包含共享库

RSS

Resident Set Size

物理内存

RSS= USS+ 包含共享库

VSS

Virtual Set Size

虚拟内存

VSS= RSS+ 未分配实际物理内存


故内存的大小关系：VSS >= RSS >= PSS >= USS

1.2 内存分析命令

常用的内存调优分析命令：

  2. dumpsys meminfo
  3. procrank
  4. cat /proc/meminfo
  5. free
  6. showmap
  7. vmstat

二 命令说明

1. dumpsys meminfo

​​dumpsys meminfo​​命令的输出结果分以下4部分：


序列

划分类型

排序

解释

1

process

PSS

以进程的PSS从大到小依次排序显示，每行显示一个进程；

2

OOM adj

PSS

Native/System/Persistent/Foreground/Visible/Perceptible/A Services/Home/B Services/Cached，分别显示每类的进程情况

3

category

PSS

以Dalvik/Native/.art mmap/.dex map等划分的各类进程的总PSS情况

4

total

-

总内存、剩余内存、可用内存、其他内存


命令内容：





1 Total PSS by process: //以process来划分
 2    167128 kB: com.android.systemui (pid 4395)
 3    124527 kB: system (pid 1192)
 4     44213 kB: com.android.settings (pid 29256 / activities)
 5     41822 kB: surfaceflinger (pid 391)
 6     ...
 7 
 8 Total PSS by OOM adjustment: //以oom来划分，会详细列举所有的类别的进程，此处省略.
 9    183683 kB: Native
10         42024 kB: surfaceflinger (pid 388)
11         16740 kB: mediaserver (pid 471)
12         16040 kB: zygote (pid 494)
13         ...
14    124527 kB: System
15    344259 kB: Persistent
16     69719 kB: Foreground
17     49026 kB: Visible
18     34005 kB: Perceptible
19      7880 kB: A Services
20     58689 kB: Home
21     98352 kB: B Services
22     94888 kB: Cached
23 
24 Total PSS by category:  // 以category划分
25    309449 kB: Dalvik
26    230330 kB: Native
27    145344 kB: EGL mtrack
28    117797 kB: .so mmap
29     54389 kB: .art mmap
30     44886 kB: .dex mmap
31     32428 kB: Dalvik Other
32     31083 kB: .oat mmap
33     29456 kB: Stack
34     21782 kB: Gfx dev
35     21733 kB: Unknown
36     12695 kB: .apk mmap
37      9367 kB: Other mmap
38      2169 kB: .ttf mmap
39      2062 kB: Other dev
40        38 kB: .jar mmap
41        12 kB: Ashmem
42         8 kB: Cursor
43         0 kB: GL mtrack
44         0 kB: Other mtrack
45 
46 //整体情况
47 Total RAM: 2857032 kB (status moderate)
48  Free RAM: 1439488 kB (94888 cached pss + 344620 cached kernel + 999980 free)
49  Used RAM: 1280552 kB (970140 used pss + 310412 kernel)
50  Lost RAM: 136992 kB
51      ZRAM: 4 kB physical used for 0 kB in swap (524284 kB total swap)
52    Tuning: 256 (large 512), oom 525000 kB, restore limit 175000 kB (high-end-gfx)


 


另外，可只输出某个pid或package的进程信息：





1 dumpsys meminfo <pid> // 输出指定pid的某一进程
2 dumpsys meminfo --package <packagename> // 输出指定包名的进程，可能包含多个进程


 


2. procrank

功能： 获取所有进程的内存使用的排行榜，排行是以​​Pss​​的大小而排序。​​procrank​​命令比​​dumpsys meminfo​​命令，能输出更详细的VSS/RSS/PSS/USS内存指标。

最后一行输出下面6个指标：


total

free

buffers

cached

shmem

slab


执行结果：





1 root@Phone:/# procrank
 2   PID       Vss      Rss      Pss      Uss  cmdline
 3  4395  2270020K  202312K  136099K  121964K  com.android.systemui
 4  1192  2280404K  147048K   89883K   84144K  system_server
 5 29256  2145676K   97880K   44328K   40676K  com.android.settings
 6   501  1458332K   61876K   23609K    9736K  zygote
 7  4239  2105784K   68056K   21665K   19592K  com.android.phone
 8   479   164392K   24068K   17970K   15364K  /system/bin/mediaserver
 9   391   200892K   27272K   15930K   11664K  /system/bin/surfaceflinger
10 ...
11 RAM: 2857032K total, 998088K free, 78060K buffers, 459780K cached, 312K shmem, 92392K slab


 


3. cat /proc/meminfo

功能：能否查看更加详细的内存信息





指令： cat /proc/meminfo


 


输出结果如下(结果内存值不带小数点，此处添加小数点的目的是为了便于比对大小)：





1 root@phone:/ # cat /proc/meminfo
 2 MemTotal:        2857.032 kB  //RAM可用的总大小 (即物理总内存减去系统预留和内核二进制代码大小)
 3 MemFree:         1020.708 kB  //RAM未使用的大小
 4 Buffers:           75.104 kB  //用于文件缓冲
 5 Cached:           448.244 kB  //用于高速缓存
 6 SwapCached:             0 kB  //用于swap缓存
 7 
 8 Active:           832.900 kB  //活跃使用状态，记录最近使用过的内存，通常不回收用于其它目的
 9 Inactive:         391.128 kB  //非活跃使用状态，记录最近并没有使用过的内存，能够被回收用于其他目的
10 Active(anon):     700.744 kB  //Active = Active(anon) + Active(file)
11 Inactive(anon):       228 kB  //Inactive = Inactive(anon) + Inactive(file)
12 Active(file):     132.156 kB
13 Inactive(file):   390.900 kB
14 
15 Unevictable:            0 kB
16 Mlocked:                0 kB
17 
18 SwapTotal:        524.284 kB  //swap总大小
19 SwapFree:         524.284 kB  //swap可用大小
20 Dirty:                  0 kB  //等待往磁盘回写的大小
21 Writeback:              0 kB  //正在往磁盘回写的大小
22 
23 AnonPages:        700.700 kB  //匿名页，用户空间的页表，没有对应的文件
24 Mapped:           187.096 kB  //文件通过mmap分配的内存，用于map设备、文件或者库
25 Shmem:               .312 kB
26 
27 Slab:              91.276 kB  //kernel数据结构的缓存大小，Slab=SReclaimable+SUnreclaim
28 SReclaimable:      32.484 kB  //可回收的slab的大小
29 SUnreclaim:        58.792 kB  //不可回收slab的大小
30 
31 KernelStack:       25.024 kB
32 PageTables:        23.752 kB  //以最低的页表级
33 NFS_Unstable:           0 kB  //不稳定页表的大小
34 Bounce:                 0 kB
35 WritebackTmp:           0 kB
36 CommitLimit:     1952.800 kB
37 Committed_AS:   82204.348 kB   //评估完成的工作量，代表最糟糕case下的值，该值也包含swap内存
38 
39 VmallocTotal:  251658.176 kB  //总分配的虚拟地址空间
40 VmallocUsed:      166.648 kB  //已使用的虚拟地址空间
41 VmallocChunk:  251398.700 kB  //虚拟地址空间可用的最大连续内存块


 


对于cache和buffer也是系统可以使用的内存。所以系统总的可用内存为 MemFree+Buffers+Cached

4.free

主功能：查看可用内存，缺省单位KB。该命令比较简单、轻量，专注于查看剩余内存情况。数据来源于/proc/meminfo。

输出结果：





1 root@phone:/proc/sys/vm # free
2              total         used         free       shared      buffers
3 Mem:       2857032      1836040      1020992            0        75104
4 -/+ buffers:            1760936      1096096
5 Swap:       524284            0       524284


 


  • 对于​​Mem​​行，存在的公式关系： total = used + free;
  • 对于​​-/+ buffers​​行： 1760936 = 1836040 - 75104(buffers); 1096096 = 1020992 + 75104(buffers);

5. showmap

主功能：用于查看虚拟地址区域的内存情况





用法：  showmap -a [pid]


 


该命令的输出每一行代表一个虚拟地址区域(vm area)





root@phone:/ # showmap -a 10901
   start    end      virtual                   shared   shared  private  private
    addr     addr     size      RSS      PSS    clean    dirty    clean    dirty object
-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- ------------------------------
f3b87000 f3d85000     2040        4        4        0        0        4        0 /dev/binder


 


  • start addr和end addr:分别代表进程空间的起止虚拟地址；
  • virtual size/ RSS /PSS这些前面介绍过；
  • shared clean：代表多个进程的虚拟地址可指向这块物理空间，即有多少个进程共享这个库；
  • shared: 共享数据
  • private: 该进程私有数据
  • clean: 干净数据，是指该内存数据与disk数据一致，当内存紧张时，可直接释放内存，不需要回写到disk
  • dirty: 脏数据，与disk数据不一致，需要先回写到disk，才能被释放。

功能与​​cat /proc/[pid]/maps​​基本一致。

6. vmstat

主功能：不仅可以查看内存情况，还可以查看进程运行队列、系统切换、CPU时间占比等情况，另外该指令还是周期性地动态输出。

用法：





Usage: vmstat [ -n iterations ] [ -d delay ] [ -r header_repeat ]
    -n iterations     数据循环输出的次数
    -d delay          两次数据间的延迟时长(单位：S)
    -r header_repeat  循环多少次，再输出一次头信息行


 


输入结果：





root@phone:/ # vmstat
procs  memory                       system          cpu
 r  b   free  mapped   anon   slab    in   cs  flt  us ni sy id wa ir
 2  0  663436 232836 915192 113960   196  274    0   8  0  2 99  0  0
 0  0  663444 232836 915108 113960   180  260    0   7  0  3 99  0  0
 0  0  663476 232836 915216 113960   154  224    0   2  0  5 99  0  0
 1  0  663132 232836 915304 113960   179  259    0  11  0  3 99  0  0
 2  0  663124 232836 915096 113960   110  175    0   4  0  3 99  0  0


 


参数列总共15个参数，分为4大类：

  • procs(进程)
  • r: Running队列中进程数量
  • b: IO wait的进程数量
  • memory(内存)
  • free: 可用内存大小
  • mapped：mmap映射的内存大小
  • anon: 匿名内存大小
  • slab: slab的内存大小
  • system(系统)
  • in: 每秒的中断次数(包括时钟中断)
  • cs: 每秒上下文切换的次数
  • cpu(处理器)
  • us: user time
  • ni: nice time
  • sy: system time
  • id: idle time
  • wa: iowait time
  • ir: interrupt time

小结

  2. ​​dumpsys meminfo​​适用场景： 查看进程的oom adj，或者dalvik/native等区域内存情况，或者某个进程或apk的内存情况，功能非常强大；
  3. ​​procrank​​适用场景： 查看进程的VSS/RSS/PSS/USS各个内存指标；
  4. ​​cat /proc/meminfo​​适用场景： 查看系统的详尽内存信息，包含内核情况；
  5. ​​free​​适用场景： 只查看系统的可用内存；
  6. ​​showmap​​适用场景： 查看进程的虚拟地址空间的内存分配情况；
  7. ​​vmstat​​适用场景： 周期性地打印出进程运行队列、系统切换、CPU时间占比等情况；