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linux进程用户态内存泄露问题从进程角度跟踪举例

news 来源：原创 2025/6/2 21:44:01

我们习惯性的会看下那个进程在泄漏内存，我这里使用一个test_malloc的测试进程，该进程每2秒钟会分配一个10000字节的空间，并作简单赋值（注意：如果仅malloc而不使用，编译器会优化，实际测试时将看不到内存泄漏的测试效果）：
这里的VSZ和RSS的单位是kb,程序运行前:

lark@ubuntu:~$ ps -aux | grep "malloc"

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND

lark 2336 0.0 0.0 2496 576 pts/0 S+ 00:16 0:00 ./malloc

虚拟内存 2496*1k /1024/1024 = 2.5M左右物理内存： 576*1k/1024/1024 = 0.5M左右

程序运行一段时间后:

lark@ubuntu:~$ ps -aux | grep "malloc"

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND

lark 2336 0.0 0.9 20580 19056 pts/0 S+ 00:16 0:01 ./malloc

虚拟内存： 20580 *1k /1024/1024 = 20M左右物理内存： 19056 *1k/1024/1024 = 19M左右

这样对比可以看到该malloc进程有明显的内存泄露。

1，查看/proc/meminfo
主要监控系统还有MemFree，对比前后两次的Memfree。

lark@ubuntu:~$ cat /proc/meminfo
MemTotal: 1974040 kB
MemFree: 149104 kB
MemAvailable: 762944 kB
Buffers: 45088 kB
Cached: 681120 kB
SwapCached: 0 kB
Active: 315612 kB
Inactive: 969976 kB
Active(anon): 1632 kB
Inactive(anon): 562180 kB
Active(file): 313980 kB
Inactive(file): 407796 kB
SwapTotal: 2097148 kB
SwapFree: 2097148 kB
Dirty: 196 kB
AnonPages: 559404 kB
Mapped: 256972 kB
Shmem: 4420 kB
KReclaimable: 66448 kB
Slab: 162704 kB
SReclaimable: 66448 kB
SUnreclaim: 96256 kB
KernelStack: 11168 kB
PageTables: 13724 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 61388 kB

进程运行一段时间后的meminfo信息

lark@ubuntu:~$ cat /proc/meminfo
MemTotal: 1974040 kB
MemFree: 129160 kB
MemAvailable: 753136 kB
Buffers: 45184 kB
Cached: 681128 kB
SwapCached: 0 kB
Active: 316100 kB
Inactive: 983808 kB
Active(anon): 1632 kB
Inactive(anon): 576392 kB
Active(file): 314468 kB
Inactive(file): 407416 kB
SwapTotal: 2097148 kB
SwapFree: 2097148 kB
Dirty: 0 kB
AnonPages: 573672 kB
Mapped: 256984 kB
Shmem: 4428 kB
KReclaimable: 66500 kB
Slab: 162764 kB
SReclaimable: 66500 kB
SUnreclaim: 96264 kB
KernelStack: 11152 kB
PageTables: 13708 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 61388 kB

MemFree前后变化 MemFree从 149104KB降为 129160 kB，少了20M左右，看SReclaimable前后没有变化。

2，查看进程状态属性stat/statm/status里面的VSZ和RSS

查看物理内存占用，通过/proc/pid/stat或/proc/pid/statm（这里不能设置字体颜色，以粗体表示）

lark@ubuntu:~$ cat /proc/2336/statm
1152 804 271 1 0 605 0

所有数值均以‌内存页（page）‌为单位（通常1页=4KB），我们看到的1152 表示VSZ，804表示物理内存RSS ，271是共享内存页数，1表示文本段（代码）占用页数。0是库文件占用页数，605 是数据段+栈占用页数，0是脏页数量。

lark@ubuntu:~$ cat /proc/2336/statm
5442 5094 271 1 0 4895 0

5442*4k/1024/1024 = 20M左右

lark@ubuntu:~$ cat /proc/2336/status
Name:   malloc
Umask:   0002
State:   S (sleeping)
Tgid:   2336
Ngid:   0
Pid:   2336
PPid:   2177
TracerPid:   0
Uid:   1000   1000   1000   1000
Gid:   1000   1000   1000   1000
FDSize:   256
Groups:   4 24 27 30 46 120 133 134 1000
NStgid:   2336
NSpid:   2336
NSpgid:   2336
NSsid:   2177
VmPeak:   4740 kB
VmSize:   4740 kB
VmLck:   0 kB
VmPin:   0 kB
VmHWM:   3216 kB
VmRSS:   3216 kB
RssAnon:   2132 kB
RssFile:   1084 kB
RssShmem:   0 kB
VmData:   2420 kB
VmStk:   132 kB
VmExe:   4 kB
VmLib:   1652 kB
VmPTE:   44 kB
VmSwap:   0 kB
HugetlbPages:   0 kB
CoreDumping:   0
THP_enabled:   1
Threads:   1
SigQ:   0/7336
SigPnd:   0000000000000000
ShdPnd:   0000000000000000
SigBlk:   0000000000000000
SigIgn:   0000000000000000
SigCgt:   0000000000000000
CapInh:   0000000000000000
CapPrm:   0000000000000000
CapEff:   0000000000000000
CapBnd:   000001ffffffffff
CapAmb:   0000000000000000
NoNewPrivs:   0
Seccomp:   0
Seccomp_filters:   0
Speculation_Store_Bypass:   thread vulnerable
SpeculationIndirectBranch:   conditional enabled
Cpus_allowed:   ffffffff,ffffffff,ffffffff,ffffffff
Cpus_allowed_list:   0-127
Mems_allowed:   00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000000,00000001
Mems_allowed_list:   0
voluntary_ctxt_switches:   2230
nonvoluntary_ctxt_switches:   0

虚拟内存‌相关参数：
VmSize: 4740 kB：当前虚拟内存占用总量（含共享库）
VmPeak: 4740 kB：历史峰值虚拟内存（本例中与当前值相同）
‌物理内存‌相关参数：
VmRSS: 3216 kB：实际驻留物理内存量（含共享内存）
RssAnon: 2132 kB：匿名页占用（如堆/栈），RssFile: 1084 kB为文件映射内存1
VmHWM: 3216 kB：物理内存使用峰值（与当前VmRSS一致）

内存泄漏嫌疑‌：若VmSize（当前虚拟内存占用总量）持续增长而VmRSS不变，可能存在虚拟内存泄漏。

3，stat参数解析说明：

lark@ubuntu:~$ cat /proc/2336/stat
2336 (malloc) S 2177 2336 2177 34816 2336 1077936128 623 0 0 0 0 14 0 0 20 0 1 0 74181 4718592 804 18446744073709551615 94518316240896 94518316241573 140725828707728 0 0 0 0 0 0 1 0 0 17 6 0 0 0 0 0 94518316252584 94518316253200 94519079710720 140725828715633 140725828715642 140725828715642 1407258287185750

（1）基础进程信息描述

pid (2336)‌
进程ID，与文件名中的2336一致。
‌comm (malloc)‌
进程名称，括号包裹的可执行文件名。
‌state (S)‌
进程状态：
S：可中断睡眠（等待事件）
其他可能值：R(运行)、D(不可中断睡眠)、Z(僵尸)等。
‌ppid (2177)‌
父进程ID。
‌pgrp (2336)‌
进程组ID，通常与进程ID相同。

（2）、资源统计信息
‌session (2177)‌
会话ID，通常与父进程ID相同。
‌tty_nr (34816)‌
控制终端设备号，34816对应pts/0类终端。
‌utime (0)‌
用户态CPU时间（单位：时钟滴答，jiffies)。
‌stime (14)‌
内核态CPU时间（jiffies）
‌cutime/cstime (0/0)‌
所有已终止子进程的累计用户态/内核态CPU时间。

（3）、内存相关字段
‌priority (20)‌
进程静态优先级（数值越小优先级越高）。
‌nice (0)‌
nice值，影响动态优先级调整。
‌num_threads (1)‌
进程包含的线程数。
‌start_time (74181)‌
进程启动时间（单位：时钟滴答，从系统启动算起）。
‌vsize (4718592)‌
虚拟内存大小（字节），此处约4.5MB
‌rss (804)‌
驻留物理内存页数（每页通常4KB，此处约3.1MB）。

（4）、其他关键字段
‌exit_signal (17)‌
进程终止时发送给父进程的信号。
‌processor (6)‌
最后一次运行的CPU编号。
‌rt_priority (0)‌
实时进程优先级（0表示非实时进程）。
‌blkio_ticks (0)‌
块设备I/O等待时间（jiffies）。