# 评估内存使用情况 Linux 使用虚拟内存系统。因此，用户程序访问的地址并不对应于硬件直接使用的物理地址。虚拟内存引入了一个间接层，允许程序分配超出物理可用内存的额外内存。 内存管理实现涵盖以下几个方面： - 内存中物理页面的管理 - 分配大块内存的伙伴系统 - 分配小块内存的 slab、slub、slob 分配器 - 分配不连续内存块的 vmalloc 机制 - 进程的地址空间 ## /proc 文件系统 `/proc` 文件系统提供以下文件： - [/proc/meminfo](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70029-12SC/topic/proc_fs.html#proc-meminfo) - [/proc/vmstat](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70029-12SC/topic/proc_fs.html#proc-vmstat) - [/proc/iomem](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70029-12SC/topic/proc_fs.html#proc-iomem) - [/proc/vmallocinfo](https://docs.qualcomm.com/doc/80-70029-12SC/topic/proc_fs.html#proc-vmallocinfo) ### /proc/meminfo 此文件提供有关内存分配和使用情况的信息。 - 要查看此文件的内容，可运行以下命令： > > > cat /proc/meminfo > Copy to clipboard > > > **示例输出：** > > > MemTotal: 3813532 kB > MemFree: 624836 kB > MemAvailable: 2098008 kB > Buffers: 40416 kB > Cached: 1484320 kB > SwapCached: 0 kB > Active: 1334816 kB > . > . > . > . > NFS_Unstable: 0 kB > Bounce: 0 kB > WritebackTmp: 0 kB > CommitLimit: 2431048 kB > Committed_AS: 99995284 kB > VmallocTotal: 258867136 kB > VmallocUsed: 0 kB > VmallocChunk: 0 kB > CmaTotal: 163840 kB > CmaFree: 1368 kB > Copy to clipboard 有关此文件中可用参数的更多信息，请参阅 [/proc filesystem](https://docs.kernel.org/filesystems/proc.html)。 ### /proc/vmstat 此文件显示来自内核的详细虚拟内存统计数据。仅当您在 `init/Kconfig` 文件中启用 `CONFIG_VM_EVENT_COUNTERS` 选项时，大多数统计信息才可用。 - 要查看此文件的内容，可运行以下命令： > > > cat /proc/vmstat > Copy to clipboard > > > **示例输出：** > > > nr_free_pages 156290 > nr_alloc_batch 132 > nr_inactive_anon 108 > nr_active_anon 165006 > nr_inactive_file 212275 > nr_active_file 168709 > nr_unevictable 64 > nr_mlock 64 > nr_anon_pages 164982 > nr_mapped 90366 > nr_file_pages 381184: > : > unevictable_pgs_mlocked 0 > unevictable_pgs_munlocked 0 > unevictable_pgs_cleared 0 > unevictable_pgs_stranded 0 > unevictable_pgs_mlockfreed 0 > Copy to clipboard 有关此文件中可用参数的更多信息，请参阅 [Linux manual page](https://man7.org/linux/man-pages/man8/vmstat.8.html)。 ### /proc/iomem 此文件显示系统各种设备驱动程序的内存映射。 - 要查看此文件的内容，可运行以下命令： > > > cat /proc/iomem > Copy to clipboard > > > **示例输出：** > > > 007781b8-007791b7 : vmpm > 010aa000-010abfff : tsens_physical > 010ac000-010ac003 : pshold-base > 010ad000-010aefff : tsens_physical > 01680000-0168ffff : /soc/arm,smmu-anoc1@1680000 > 016c0000-016fffff : /soc/arm,smmu-anoc2@16c0000 > 01d0101c-01d0101f : sp2soc_irq_status > 01d01024-01d01027 : sp2soc_irq_clr > 01d01028-01d0102b : sp2soc_irq_mask > . > . > . > 0caa0000-0caa3fff : jpeg_hw > 0caa4000-0caa47ff : fd_core > 0caa5000-0caa53ff : fd_misc > 0cd00000-0cd3ffff : /soc/arm,smmu-mmss@cd00000 > 17817000-17817fff : msm-watchdog > 17900000-1790dfff : msm-gladiator-erp > 80000000-857fffff : System RAM > 80080000-817fffff : Kernel code > 82330000-82945fff : Kernel data > 88f00000-8aafffff : System RAM > 95300000-17e3bffff : System RAM > Copy to clipboard ### /proc/vmallocinfo 该文件通过 `vmalloc` 或 `ioremap` 显示了有关虚拟地址分配的详细信息。 - 要查看此文件的内容，可运行以下命令： > > > cat /proc/vmallocinfo > Copy to clipboard > > > **示例输出：** > > > 0xbf000000-0xbf002000 8192 module\_alloc\_update\_bounds+0xc/0x5c pages=1 vmalloc > 0xbf004000-0xbf008000 16384 module\_alloc\_update\_bounds+0xc/0x5c pages=3 vmalloc > 0xee800000-0xef800000 16777216 iotable\_init+0x0/0xb0 phys=36800000 ioremap > 0xf0000000-0xf0002000 8192 of\_iomap+0x30/0x38 ioremap > 0xf0002000-0xf0004000 8192 of\_iomap+0x30/0x38 ioremap > 0xf0004000-0xf000c000 32768 gen\_pool\_add\_virt+0x48/0xb8 pages= 7 vmalloc > 0xf000c000-0xf000e000 8192 msm\_pm\_setup\_saved\_state+0xcc/0x1bc ioremap > ……………………… > 0xf0174000-0xf0176000 8192 msm\_cpu\_status\_probe+0xd8/0x20c ioremap > 0xf0f24000-0xf0f28000 16384 \_kgsl\_sharedmem\_page\_alloc+0xa0/0x41c pages=3 vmalloc > 0xf0f39000-0xf0f3e000 20480 \_kgsl\_sharedmem\_page\_alloc+0xa0/0x41c pages=4 vmalloc > 0xf0f61000-0xf0f66000 20480 \_kgsl\_sharedmem\_page\_alloc+0xa0/0x41c pages=4 vmalloc > ………. > 0xfa400000-0xfa600000 2097152 iotable\_init+0x0/0xb0 phys=fa00000 ioremap > 0xfa71e000-0xfa71f000 4096 iotable\_init+0x0/0xb0 phys=f991e000 ioremap > 0xfefd8000-0xff000000 163840 pcpu\_get\_vm\_areas+0x0/0x56c vmalloc ## memblock 接口 `debugfs` 文件系统上的 `memblock` 接口提供有关系统中可用和预留内存区域的详细信息。此接口提供以下文件： ### /sys/kernel/debug/memblock/memory 该文件提供有关 Linux 内核可见的所有可用内存区域（HLOS 和 non-HLOS）的信息。要确定内核可访问的总内存，需计算每个区域起始地址与结束地址之间的差值，并将这些值求和以获取占用的总 RAM。剩余内存（即设备的 RAM 大小与已占用 RAM 之间的差异）为 non-HLOS 内存或其他子系统所占用的内存。 - 要查看此文件的内容，可运行以下命令： > > > cat /sys/kernel/debug/memblock/memory > Copy to clipboard > > > **示例输出：** > > > 0: 0x0000000080000000..0x00000000857fffff > > > 1: 0x0000000088f00000..0x000000008aafffff > > > 2: 0x0000000095300000..0x000000017e3bffff ### /sys/kernel/debug/memblock/reserved 该文件提供有关系统中所有保留内存区域的信息。 - 要查看此文件的内容，可运行以下命令： > > > cat /sys/kernel/debug/memblock/reserved > Copy to clipboard > > > **示例输出：** > > > 0: 0x0000000080080000..0x0000000082944fff > > > 1: 0x0000000083200000..0x0000000083259bb4 > > > 2: 0x0000000083400000..0x00000000839506c9 > > > 3: 0x00000000f5800000..0x00000000ffbfffff > > > 4: 0x00000000ffff7000..0x00000000ffffefff > > > 5: 0x00000000ffffff40..0x00000000ffffff77 > > > 6: 0x00000000ffffff80..0x00000000ffffffb7 > > > 7: 0x00000000ffffffc0..0x00000000fffffff7 > > > 8: 0x0000000179258000..0x000000017d9fffff > > > 9: 0x000000017da17000..0x000000017da1ffff > > > 10: 0x000000017da20e00..0x000000017da26fff > > > 11: 0x000000017da27300..0x000000017da2735f > > > 12: 0x000000017da27380..0x000000017da273df > > > 13: 0x000000017da27400..0x000000017da2755f > > > 14: 0x000000017da27580..0x000000017da27587 > > > 15: 0x000000017da275c0..0x000000017da275c7 > > > 16: 0x000000017da29600..0x000000017da29924 > > > 17: 0x000000017da29940..0x000000017da29c64 > > > 18: 0x000000017da29c80..0x000000017da29fa4 > > > 19: 0x000000017da29fac..0x000000017da2a3f8 > > > 20: 0x000000017da2a3fc..0x000000017da2a42e > > > 21: 0x000000017da2a430..0x000000017da2a45e > > > 22: 0x000000017da2a460..0x000000017e3bffff ## 调试内存泄漏问题 要调试内核内存泄漏问题，请启用以下配置选项： - `CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK=y` - `CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_MEM_POOL_SIZE=4000` - `CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_DEFAULT_OFF=y` 默认情况下，内核线程每 10 分钟扫描一次内存并打印发现的新未引用对象的数量。例如， unreferenced object 0xec26f000 (size 4096): comm "Binder\_2", pid 4592, jiffies 8848 (age 336.710s) hex dump (first 32 bytes): ec 4d f8 c0 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 .M.............. 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ backtrace: [<c0126f70>] kmem\_cache\_alloc\_trace+0x17c/0x238 [<c03059c4>] ddl\_client\_transact+0xd0/0x158 [<c0314a3c>] ddl\_open+0x4c/0x194 [<c0302288>] vcd\_init\_client\_context+0x14/0x9c [<c02ffd10>] vcd\_open\_in\_ready+0x3c/0x94 [<c02fd31c>] vcd\_open+0x214/0x274 [<c031b244>] vid\_dec\_open\_client+0x1d0/0x288 [<c031b3ac>] vid\_dec\_open+0x30/0x7c [<c012ff70>] chrdev\_open+0x10c/0x134 [<c012aa7c>] \_\_dentry\_open.isra.12+0x190/0x29c [<c0138a78>] do\_last.isra.29+0x690/0x6c0 [<c0138c70>] path\_openat+0xb8/0x35c [<c0138ff4>] do\_filp\_open+0x2c/0x78 [<c012b7a0>] do\_sys\_open+0xd8/0x170 [<c000df20>] ret\_fast\_syscall+0x0/0x30 [<ffffffff>] 0xffffffff 通过在内核命令行中传递 `KMEMLEAK=off`，在启动时禁用 `KMEMLEAK` 选项。 有关 `kmemleak.txt` 文件的更多信息，请参阅[内核文档](https://www.kernel.org/doc/Documentation)。 以下额外内核配置选项可用于跟踪每个内存页的分配器： - `CONFIG_PAGE_OWNER` - `CONFIG_PAGE_OWNER_ENABLE_DEFAULT` - `CONFIG_PAGE_EXTENSION` 启用这些选项有助于识别可能表明内存泄漏问题的多个分配操作。 ## 识别内存损坏问题 启用以下内核配置选项以识别内存损坏问题： - `CONFIG_PAGE_POISONING` - `CONFIG_SLUB_DEBUG_ON` - `CONFIG_DEBUG_LIST` - `CONFIG_SLUB_DEBUG` **示例日志：** BUG <slab cache affected>: <What went wrong> ----------------------------------------------- INFO: <corruption start>-<corruption\_end> <more info> INFO: Slab <address> <slab information> INFO: Object <address> <object information> INFO: Allocated in <kernel function> age=<jiffies since alloc> cpu=<allocated by cpu> pid=<pid of the process> INFO: Freed in <kernel function> age=<jiffies since free> cpu=<freed by cpu> pid=<pid of the process> 有关 slub 调试的更多信息，请参阅[内核文档](https://www.kernel.org/doc/Documentation)中的 `Documentation/vm/slub.txt`。 ### 内存不足 当系统无法分配页面时，内核日志会显示类似以下的消息： <4>[12146.861355] Thread-430: page allocation failure: order:0, mode:0x10d2 <CALL STACK> <4>[12146.951687] Mem-info: <4>[12146.953909] Normal per-cpu: <4>[12146.956686] CPU 0: hi: 186, btch: 31 usd: 61 <4>[12146.961489] CPU 1: hi: 186, btch: 31 usd: 0 <4>[12146.966235] HighMem per-cpu: <4>[12146.969122] CPU 0: hi: 186, btch: 31 usd: 54 <4>[12146.973877] CPU 1: hi: 186, btch: 31 usd: 0 ……. <4>[12147.010770] Normal free:53192kB min:3508kB low:4384kB high:5260kB …….. <4>[12147.050805] lowmem\_reserve[]: 0 9022 9022 <4>[12147.054610] HighMem free:153360kB min:512kB low:1824kB high:3140kB ……… <4>[12147.095453] lowmem\_reserve[]: 0 0 0 <4>[12147.098617] Normal: 118\*4kB 232\*8kB 161\*16kB 110\*32kB 34\*64kB 9\*128kB 10\*256kB 6\*512kB 7\*1024kB 6\*2048kB 4\*4096kB = 53224kB <4>[12147.115455] HighMem: 2774\*4kB 11769\*8kB 3005\*16kB 1\*32kB 0\*64kB 0\*128kB 0\*256kB 0\*512kB 0\*1024kB 0\*2048kB 0\*4096kB = 153360kB ……………… 这些消息表明系统无法分配请求的页面。日志消息中的最上面一行提供了有关内存不足问题的几个详细信息。例如，在以下日志中： <4>[1214.855361] Thread-4: page allocation failure: order:2, mode:0x10d2 - **order**：表示页面的大小。在此示例中，2^2^ x PAGE\_SIZE (4 K) = 16 K - Linux 使用伙伴分配器以 2 的幂分配页面。 - 伙伴分配器的最大大小为 10 阶，即 10 = 2^10^ x 4 kB = 4 MB。 - 对于 > 4 MB 的分配，使用替代分配法，例如连续内存分配器 (CMA) - 关于高阶分配失败，请检查内存是否可以虚拟连续，而不是物理连续。 - **mode**：表示所请求页面的类型 - `mode` 提供关于获取免费页面 (GFP) 标志的信息。在此示例中，`mode` 为 `0x10d2`。 - `mode` 是分配中所有 GFP 标志的“或”运算的结果。 - 系统中可用的页面 页面分配失败消息打印关于系统中可用页面大小的详细信息。 Normal: 118\*4kB 232\*8kB 161\*16kB 110\*32kB 34\*64kB 9\*128kB 10\*256kB 6\*512kB 7\*1024kB 6\*2048kB 4\*4096kB = 53224kB HighMem: 2774\*4kB 11769\*8kB 3005\*16kB 1\*32kB 0\*64kB 0\*128kB 0\*256kB 0\*512kB 0\*1024kB 0\*2048kB 0\*4096kB = 153360kB ### IOMMU 页面故障 输入-输出内存管理单元 (IOMMU) 也称为系统内存管理单元 (SMMU)，代表没有自己的 MMU 的子系统执行内存管理功能。 IOMMU 硬件模块允许物理上不连续的页面支持虚拟上连续的内存。IOMMU 中的内存转换逻辑与 CPU MMU 中的逻辑相同。 IOMMU 页面故障是最常见的 IOMMU 问题。当所请求的页面已在页表中映射但在内存中未找到时，会发生故障。故障处理程序会接收 IOMMU 的上下文库实例，并 dump 此上下文的寄存器。 以下日志指示 IOMMU 页面故障。 [ 47.228992] msm\_iommu\_v1: Unexpected IOMMU page fault! [ 47.233115] msm\_iommu\_v1: name = mdp\_iommu [ 47.237238] msm\_iommu\_v1: context = mdp\_0 (0) [ 47.241507] msm\_iommu\_v1: Interesting registers: [ 47.246149] msm\_iommu\_v1: FAR = 0000000000000000 [ 47.250970] msm\_iommu\_v1: PAR = 0000000000000000 [ 47.255834] msm\_iommu\_v1: FSR = 00000002 [TF ] [ 47.260540] msm\_iommu\_v1: FSYNR0 = 000005a1 FSYNR1 = 00030005 [ 47.266528] msm\_iommu\_v1: TTBR0 = 0000000071a28000 [ 47.271370] msm\_iommu\_v1: TTBR1 = 0000000000000000 [ 47.276248] msm\_iommu\_v1: SCTLR = 00001043 ACTLR = 70000000 [ 47.282221] msm\_iommu\_v1: CBAR = 00000000 CBFRSYNRA = 00000000 [ 47.288521] msm\_iommu\_v1: PRRR = ff0a81a8 NMRR = 40e040e0 [ 47.294461] msm\_iommu\_v1: NOTE: Value actually unknown for CBAR [ 47.300394] msm\_iommu\_v1: NOTE: Value actually unknown for CBFRSYNRA [ 47.306717] msm\_iommu\_v1: Page table in DDR shows PA = 0 下表描述了日志消息中捕获的字段。 表：IOMMU 页面故障日志中的信息 | 项目 | 说明 | | --- | --- | | `name` | 导致故障的硬件块名称。 | | `FAR` | 故障地址寄存器（FAR）指示发生故障的地址。 | | `FSR` | 故障状态寄存器（FSR）指示如下：



>
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> | FSR 是 IOMMU 调试中最重要的寄存器之一。该寄存器具有读/写-清除访问权限。对该寄存器的读操作会读取寄存器中的值，而写操作则会清除已写入数据中与 1 对应的位，与 0 对应的位保持不变。本流程可防止在写入寄存器以清除旧故障时无意中清除新故障。该寄存器中一些有用的位如下： 表：故障状态寄存器中的位 | 位 | 说明 | | --- | --- | | `[Bit 1]: TF` | 转换故障（无效页表项） | | `[Bit 2]: AFF` | 访问故障 | | `[Bit 3]: APF` | 权限错误（写入只读区域） | | `[Bit 4]: TLBMF` | TLB 未命中故障 | | `[Bit 5]: HTWDEEF` | 硬件表遍历解码错误外部故障 | | `[Bit 6]: HTWSEEF` | 硬件表遍历从属错误外部故障 | | `[Bit 7]: MHF` | TLB 中的多次命中 | | `[Bit 16]: SL` | 二级故障（二级页表发生故障） | | `[Bit 30]: SS` | 停滞状态 | | `[Bit 31]: MULTI` | 多处故障 | `TF`、`APF` 和 `SL` 标志表示正常操作，而 `TLBMF`、`HTWDEEF`、`HTWSEEF` 和 `MHF` 标志表示存在问题。 #### IOMMU 页表 IOMMU 页表 dump 提供了来自 FAR 和内核日志中寄存器 dump 的故障地址。此故障地址代表虚拟地址，您可以从页表中获取相应的物理地址。从页表 dump 中，您可以确定请求的地址是否已映射。每个 IOMMU 域都有一个页表，dump 包含每个域的页表。当前共有六个域。 以下是 `Domain: 2` 页表的示例 dump。 Domain: 2 [L2 cache redirect for page tables is OFF] 0x00000000--0x0001ffff [0x00020000] [UNMAPPED] 0x00020000--0x01807fff [0x017e8000] A:0x82a8e000--0x84275fff [0x017e8000] [R/W][4K] 0x01808000--0x01939fff [0x00132000] A:0xf0c24000--0xf0d55fff [0x00132000] [R/W][4K] 0x0193a000--0x0199ffff [0x00066000] A:0xf13fa000--0xf145ffff [0x00066000] [R/W][4K] 0x019a0000--0x01e85fff [0x004e6000] A:0xf966e000--0xf9b53fff [0x004e6000] [R/W][4K] 0x01e86000--0x01ffffff [0x0017a000] [UNMAPPED] 0x02000000--0x02feffff [0x00ff0000] A:0xf5a22000--0xf6a11fff [0x00ff0000] [R/W][4K] 在本示例中，第一列表示虚拟地址，第二列表示连续物理地址相应区域的字节数，第三列表示物理地址。此外还提到了每个区域的权限。 ### 内存映射 有关内存映射的更多信息，请参阅[发布说明](https://docs.qualcomm.com/bundle/resource/topics/80-70029-300/introduction.html)。 ### 堆栈损坏 错误的编码逻辑访问堆栈中的内存位置，会导致这些内存位置的值发生变化，从而引发堆栈损坏。堆栈损坏可以下列方式发生： - 由于错误的代码逻辑，程序会消耗所有堆栈内存，并且将内存写入堆栈边界之外，从而导致堆栈溢出。 - 访问超出边界的数组。 - 指向堆栈地址的未定义或已释放的指针。 - 调用者函数的返回地址已损坏。 要识别堆栈损坏问题，启用以下内核配置选项： - `CONFIG_STACKPROTECTOR` - `CONFIG_STACKPROTECTOR_STRONG` 内核地址清理器 (KASAN) 工具还有助于识别某些堆栈损坏问题。 Last Published: Apr 15, 2026 [Previous Topic 配置内核进行调试](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/80-70029-12SC/topics/configure_the_kernel_for_debugging.md) [Next Topic 跟踪内核函数](https://docs.qualcomm.com/bundle/publicresource/80-70029-12SC/topics/trace_kernel_functions.md)