Xorg 内存上涨的根源探究
Xorg 内存上涨的根源探究
起因
在同一客户端进程内显示多股视频源，通过SDL创建窗口渲染，由于网络抖动视频源出现频繁断流现象导致，渲染任务反复重启，从而导致SDL渲染窗口反复创建释放，最后导致Xorg内存持续上涨
排查准备
Xorg是什么？
Xorg（X.Org Server）是 X Window System（通常称为 X11 或 X）的一个开源实现，它是类 Unix 系统（如 Linux、BSD）中负责图形用户界面（GUI）的核心组件。Xorg 的作用是管理计算机的图形显示，包括窗口绘制、输入设备（鼠标、键盘等）的控制以及多任务图形环境的支持。
Xorg 的核心功能
- 图形显示管理
- 负责在屏幕上渲染窗口、图标、文本等图形元素。
- 支持多显示器、分辨率调整和显卡驱动的配置。
- 输入设备控制
- 管理鼠标、键盘、触摸板等输入设备，将操作传递给应用程序。
- 网络透明性
- 允许程序在远程服务器上运行，而图形界面显示在本地（通过 X11 协议）。
- 多任务窗口环境
- 支持多个应用程序同时运行并共享屏幕资源（如 GNOME、KDE 等桌面环境依赖 Xorg）。
Xorg 的架构和工作原理
Xorg 基于 客户端-服务器模型，其核心流程如下：
1. 架构组成
- X Server：
- 直接控制硬件（显卡、显示器、输入设备），是系统的“图形引擎”。
- 接收客户端（应用程序）的请求，执行图形渲染操作。
- 客户端应用程序：
- 如 Firefox、LibreOffice，通过 X11 协议 向 X Server 发送绘图请求。
- X Protocol：
- 定义客户端与服务器之间的通信规则，支持本地或网络传输（如 TCP/IP）。
2. 图形渲染流程
- 应用程序请求：客户端通过 Xlib 或 XCB 库生成图形绘制指令（如“在坐标 (x,y) 画一个矩形”）。
- 协议传输：指令封装为 X Protocol 消息，发送给 X Server。
- 服务器执行：X Server 解析指令，调用显卡驱动（如 NVIDIA、AMDGPU）完成渲染。
- 显示输出：通过内核的 DRM/KMS 将帧缓冲区内容输出到显示器。
3. 输入事件处理
- 硬件事件捕获：X Server 监听输入设备（如键盘按下、鼠标移动）。
- 事件分发：将输入事件通过 X Protocol 发送给当前焦点窗口对应的客户端。
- 应用程序响应：客户端接收事件并触发相应逻辑（如输入文字、移动光标）。
4. 网络透明性实现
- 客户端和 X Server 可以运行在不同的机器上：
- 本地运行：通过 Unix Domain Socket 通信（高效）。
- 远程运行：客户端通过 TCP/IP 连接远程 X Server（需启用
X11Forwarding）。
5. 模块化驱动
- 显卡驱动：以模块形式加载（如
nouveau、amdgpu），负责优化图形性能。 - 输入驱动：处理特定设备（如触摸屏、游戏手柄）的输入事件。
- 配置文件：手动配置在
/etc/X11/xorg.conf，但现代系统通常自动检测硬件。
排查工具
内存监控
top 监控Xorg内存情况
Valgrind 是一个强大的内存调试和性能分析工具
# 使用Valgrind检测Xorg进程
sudo valgrind --trace-children=yes --leak-check=full Xorg :1 -noreset
# 应用层检测（需SDL调试符号）
LD_PRELOAD=/lib/libSDL2-2.0.so.0 valgrind ./your_app
资源监控
Xrestop 监控,使用参见 Xrestop介绍
xwininfo
该工具可以显示一个窗口的详细信息，包括窗口的 ID、位置、大小、边框宽度等信息；
xprop
该工具可以查看窗口的属性，例如窗口名称、窗口图标、窗口类等。
xev
该工具可以监视 X 服务器上的所有事件，包括键盘事件、鼠标事件、窗口事件等；
xtrace
该工具可以捕获并记录 X 服务器上的所有通信，包括客户端和服务器之间的所有数据；
# 捕获X11通信协议
xtrace -n -o log.xt your_program
x11trace -d :0 | grep DestroyWindow
xdotool
鼠标、键盘模拟器，它在 Linux 系统下使用，并且可以让用户通过命令行执行各种与用户输入有关的任务。xdotool 可以模拟按键、鼠标点击、移动鼠标指针、获取窗口信息等。
wmctrl
wmctrl是一个用于与窗口管理器交互的命令行工具。它提供了一些功能，可以获取和修改当前打开的窗口的信息，如窗口标题、位置、大小等。
问题定位：misc 类型资源持续上涨
通过Xrestop监测发现客户端开启关闭窗口会有Msic类型资源持续上涨（通常是指那些不属于明确分类（如窗口、像素图、字体等）的资源泄漏，每次泄漏数量4，经过代码剥离最小范围代码明确SDL_CreateWindow，SDL_DestoryWindow 会引发Msic资源泄漏，Xorg 内存上涨.，说明 Xorg 中存在未正确释放的非核心资源。以下是系统性排查方案及解决方案：
一、明确 “misc” 资源的具体类型
Xorg 的 misc 资源通常包含以下类型（可通过源码确认）：
// xserver/include/resource.h
#define RT_NONE 0
#