Solaris内存管理以及判定内存是否够用的方法


Solaris内存管理的一些基本原理
    首先需要对Solairs的内存管理有一个基本的了解。Solaris内存管理简单来说就是“虚拟内存管理”模型。（注：现代OS差不多都是虚拟内存管理，包括Windows，Linux）虚拟内存的定义是：
    虚拟内存的定义是基于对地址空间的重定义的，即把地址空间定义为连续的虚拟内存地址，以借此欺骗程序，使它们以为自己正在使用一大块的连续地址。（参见：虚拟内存- 维基百科）
    虚拟内存也就是为了编程的方便，而为应用程序假象一个地址空间。就是对于64bit的Solaris来说，虚拟地址空间就是2^64Byte，基本就看成 无穷大吧。；对于32位的操作系统就是4G（如果内核空间独立的话，可能就是2G或者3G，如WindowsXP）。虚拟内存和实际物理内存的映射关系通 过CPU的MMU（内存管理单元）来完成。

首先，通过在root权限下执行
# echo ::memstat |mdb -k
Page Summary                Pages                MB  %Tot
------------     ----------------  ----------------  ----
Kernel                          49709               388       2%
Anon                           927367              7245     46%
Exec and libs                5186                40          0%
Page cache                  212025              1656   11%
Free (cachelist)            787615              6153   39%
Free (freelist)               31964               249      2%

Total                     2013866             15733

# echo ::memstat |mdb -k
Page Summary                Pages                MB  %Tot
------------     ----------------  ----------------  ----
Kernel                      70542               551    4%
Anon                       950567              7426   47%
Exec and libs                5965                46    0%
Page cache                   6219                48    0%
Free (cachelist)           978159              7641   49%
Free (freelist)              2414                18    0%

Total                     2013866             15733
这里给出了“物理内存”的分配细节

• Kernel：内核占用的内存。这部分内核占用的内存一般为了保证性能是不允许被换页的。
• Anon（Anonymous匿名内存）：简单的理解就是用户进程分配给自己专有的内存。准确的说应该是包括用户进程堆空间、栈空间和copy-on-write页面、共享内存映射和小的内核辅助内存，诸如代表用户进程的lwp线程栈空间。这部分内存常常需要需要进行写操作的，导致换页时候，也必须完成回写操作，使得这部分内存的换页成本非常高。----这又牵涉到一个Copy-on-write - Wikipedia的概念。
• Exec and libs：为库函数所分配的内存。差不多算是只读内存，库函数显然没有必要被修改，这部分内存在需要的时候可以被直接扔掉。
• Page Cache：不在缓存列表上的页面缓存。可以这样理解，系统刚开始运行时，保留一部分物理内存作为文件系统缓存，但初始时并没有被任何文件系统内容使用。一般来说系统运行一段时间后，这部分就差不多变成0了。
• Free（cachelist）： 在空闲列表中的页面缓存大小。差不多可以认为是已经分配的文件系统缓存。（Solaris 8不认为这属于vmstat中的空闲内存，因此常常看到空闲内存为0，但是系统一样跑的很好；在Solaris9中把这部分内存也作为vmstat中的空 闲内存对待）
• Free(freelist)：真正空闲的内存大小。这是与任何文件或者进程没有联系的正真的空闲内存。

这里的文件系统缓存差不多就是AIX里面的“非计算内存”（参见：在AIX的NCOMP和COMP内存设置和安装Oracle的联系）
    上面各种内存的顺序差不多是按照被“换页”成本进行排序的，越往上，换页成本越高。

$ pmap -x 15565
15565:  oracleora10g (LOCAL=NO)
         Address                 Kbytes        RSS       Anon     Locked     Mode   Mapped File
0000000100000000     100128      99208          -                   - r-x--       oracle
00000001062C6000           808        688        176                  - rwx--      oracle
0000000106390000           936        920        920                  - rwx--      [ heap ]
......
FFFFFFFF7DB06000              56         40           40                  - rwx--      libclsra10.so
FFFFFFFF7DB14000                8          -          -                        - rwx--      libclsra10.so
FFFFFFFF7DB70000              64         48           48                   - rw---      [ anon ]
FFFFFFFF7DB80000              64         48           48                   - rw---      [ anon ]
......
FFFFFFFF7DC00000          9256       8200          -                     - r-x--        libjox10.so
......
FFFFFFFF7EB00000                8          8             8                     - rwx--        [ anon ]
......
FFFFFFFF7FFF0000              64         64          64                      - rw---        [ stack ]
---------------- ---------- ---------- ---------- ----------
        total Kb            20243504   20234792    3616   20119600

    再来看看，对于一个应用程序来说，它的内存分配情况。举例说明，比如，为Oracle启动分配20G（也可以是200G）的内存。

• 虚拟内存：在分配内存时候可以不必理会物理内存有多少，只要满足两个条件：1、交换分区（swap）空间+物理内存大于20G；2、不能超过操作系统的地址空间，如64位系统就是2^64字节；从上面的例子看，为这个Oracle直接分配的就是就是分配的20243504Kbytes虚拟内存
• 物理内存：由 于这20G的内存，有可能一次也不会被访问到（假设这Oracle是你自己开发的，你分配了一个20G的大数组，却忘了使用它----虽然愚蠢，但也不是 不可以）。因此OS比较聪明的做法是没必要一次性地把这20G都装入物理内存，而是在确实需要访问的时候再分次分批的装入。装入物理内存的部分就是“驻留 内存”。从上面的例子看，这个Oracle所占用的物理内存就是分配的RSS20234792。
  
• 
  
• 匿名内存：一般你的系统上有好几十个Oracle进程，显然不可能每一个Oracle都独立占用20G内存，事实上从上面例子看只有Anon所占用的3616K内存是这个Oracle所独有的，20243504-3616K都是共享的部分。
• 缺页扫描阶段：前 提是物理内存不足20G，这时候就利用上了swap分区。如果发生需要的数据不在内存，就会进行“缺页扫描”，看看能否把啥内存换出到磁盘上（swap out）。Solaris有“慢扫”和“快扫”两种，在缺页情况不严重的时候，一秒钟扫“页表”几十次；如果缺页情况严重，一秒钟就扫描“页表”几千次。 当然在“快速扫描”的情况下，系统性能基本上就不能保证了。
• 换页阶段：这个大家都理解了，这里就不说了。

判定Solaris系统内存是否够用的方法
1、prstat -mL查看进程等待内存的时间百分比（DFL值）
$ prstat -mL
   PID USERNAME USR SYS TRP TFL DFL LCK SLP LAT VCX ICX SCL SIG PROCESS/LWPID
 15931 oracle       12 4.8  0.0  0.0 0.0 0.0  83 0.0 237   0 13K   0 oracle/1
 15929 oracle      5.9 7.8  0.0  0.0 0.0 0.0  88 0.0 205  19 11K   0 oracle/1
 15927 oracle      8.3 5.0  0.0  0.0 0.0 0.0  88 0.0 158   0  9K   0 oracle/1
......
DFL表示花费在等待内存的时间百分比。上述DFL=0表示没有发生换页情况，内存够用。

2、vmstat查看空闲内存（free值）和缺页扫描频率（sr值）
bash-2.05$ vmstat 1
 kthr      memory            page            disk          faults      cpu
 r b w   swap  free  re  mf pi po fr de sr m1 m2 m3 m4   in   sy   cs us sy id
 0 0 0 26057344 7601120 219 2127 31 7 7 0 0 0  0  0  0 4560 6583 2744  7  3 90
 0 0 0 25980920 6367384 3 9  0  0  0  0  0  0  0  0  0  749  452  841  0  0 100
 0 0 0 25980920 6367384 0 0  0  0  0  0  0  0  0  0  0  581  297  710  0  0 100
......
free表示空闲内存为6367384，关键的是sr=0，表示缺页扫描频率为0，也就是不发生缺页扫描。

3
# echo hardswap/D|mdb -k
hardswap:
hardswap:       0 
硬交换为0，当然是内存够用。



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