• Android内存分析命令(转)


    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:

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

    1. 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;
    2. procrank适用场景: 查看进程的VSS/RSS/PSS/USS各个内存指标;
    3. cat /proc/meminfo适用场景: 查看系统的详尽内存信息,包含内核情况;
    4. free适用场景: 只查看系统的可用内存;
    5. showmap适用场景: 查看进程的虚拟地址空间的内存分配情况;
    6. 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;
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