【YashanDB知识库】virt虚拟内存远大于res内存问题分析

YASDB内存占用简介

参数配置：

默认参数配置：DBMS_PARAM高级包生成配置参数

数据库内存配置，使用默认参数步骤：

1、DBMS_PARAM.OPTIMIZE(); //生成默认参数，使用总内存的80%

2、SELECT DBMS_PARAM.SHOW_RECOMMEND() FROM dual; //查看生成的参数

3、EXEC DBMS_PARAM.APPLY_RECOMMEND(); //应用参数，需要重启yasdb

文档路径：YashanDB Doc (yasdb.com)

内存占用计算参数：

DATA_BUFFER_SIZE VM_BUFFER_SIZE SHARE_POOL_SIZE LARGE_POOL_SIZE SCOL_DATA_BUFFER_SIZE COLUMNAR_VM_BUFFER_SIZE 主要是上面这些参数配置内存的总和 + 256M(其他小块内存)

问题：VIRT超过RES十几个G

如下图所示，yasdb满负荷运行后，0任务跑的情况下，virt内存:31.2g，实际内存:21.7g，虚拟内存比实际内存大了10g左右，虚拟内存远大于实际使用内存。

YASDB内存使用情况

yasdb参数配置，如下图：

按照yasdb主要内存占用计算：

DATA_BUFFER_SIZE(18306M) + VM_BUFFER_SIZE(2382M) + SHARE_POOL_SIZE(512M) + LARGE_POOL_SIZE(1G) + SCOL_DATA_BUFFER_SIZE(128M) + COLUMNAR_VM_BUFFER_SIZE (128M) = 22480M(21.95g)

RES 21.7g的内存使用和yasdb内存总占用数相符合。

VIRT内存为什么远远大于RES

VIRT：SWAP+RES（虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等，如果申请100M，则增加100M大小）

RES：进程使用的，未被换出的物理内存（包括共享内存大小，如果申请100M，使用10M，则实际为10M）

mmap查看yasdb使用情况

如下图：

strace -f -e "brk,mmap,munmap" -p 2051595

yasdb没有使用mmap等映射接口。

pmap工具，查看进程内存映射信息

pmap命令用于报告进程的内存映射关系(查看进程的内存映像信息)

选项：

• -x, --extended：显示扩展格式

• -d, --device：显示设备格式

• -X：显示比 -x 选项更多的详细信息。注意：格式根据 /proc/PID/smaps 更改

• -p, --show-path：在映射列中显示文件的完整路径

• -h, --help：显示帮助信息并退出

• -V, --version：显示版本信息并退出

扩展格式和设备格式域：

• Address: start address of map 映像起始地址

• Kbytes: size of map in kilobytes 映像大小

• RSS: resident set size in kilobytes 驻留集大小

• Dirty: dirty pages (both shared and private) in kilobytes 脏页大小

• Mode: permissions on map 映像权限: r=read, w=write, x=execute, s=shared, p=private (copy on write)

• Mapping: file backing the map , or ‘[ anon ]’ for allocated memory, or ‘[ stack ]’ for the program stack. 映像支持文件,[anon]为已分配内存 [stack]为程序堆栈

• Offset: offset into the file 文件偏移

• Device: device name (major:minor) 设备名

pmap -d ${pid}

glibc分配内存机制

• 导致这种问题的原因是使用glibc的Arena内存池分配了大量的虚拟内存。

• glibc大于2.1.1版本时，在glibc分配内存的时候，大内存从从中央分配区分配，小内存则在线程创建时，从缓存区分配。

• 为了解决分配内存的性能的问题，就引入了这个叫做arena的memory pool。而恰好，在64bit系统下面，它的缺省配置为64M。

• 一个进程可以最多有cores * 8个arena，假如服务器是4核的，那么最多有4 * 8=32个arena，也就是32 * 64 = 2048M内存

参考文档：

https://access.redhat.com/documentation/en-us/red_hat_enterprise_linux/6/html/6.0_release_notes/compiler

glibc版本：

内核数 cores：

MALLOC_ARENA_MAX：

环境变量，控制arena内存池个数。

查看状态：

cat /proc/pid/status

测试arena内存池代码程序：

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <pthread.h>

bool kill_th = false;

void *th_func(void *arg){

        int s = 0;
        //int size = 1024*1024*139;
        int size2 = 1024;
        //char *pbuf;
        while(!kill_th){
                if(s == 0){
                   //pbuf = (char *)malloc(size);
                  // free(pbuf);

                   char *pbuf2 = (char *)malloc(size2);
                   free(pbuf2);
                   s = 1;
                }

                sleep(1);
        }
        //free(pbuf);
}

void create_thread(){
    pthread_t tid;
    int nums = 256;
    for(int i = 0; i< nums;i++){
        pthread_create(&tid,NULL,th_func,NULL);
        pthread_detach(tid);
    }

    while(getchar()){
        kill_th = true;
        getchar();
        break;
    }
    return ;
}

int main(int argc,const char **argv) {
    create_thread();
    return 0;
}

超过64M大小的空间不从arena内存池申请。

编译：gcc test.c -lpthread

ulimit -a：

运行测试程序 : ./a.out：

默认MALLOC_ARENA_MAX

arena池默认个数：16 * 8 = 128

默认，cat /proc/$pid/environ，如下图：

该文件没有MALLOC_ARENA_MAX参数

● 256个线程

内存使用情况：

pmap -p pid 信息如下：pmap_malloc_arena_max_normal.txt

arena内存池：127 *（65344K + 192K）

线程栈空间：256 * 8192K

8192K * 256 + 64M*127 = 10176M，

再加上其它小空间，符合虚拟内存使用情况。

● 256个线程退出

内存使用情况：

pmap映射进程信息：pmap_maloc_arena_normal_thread_exit.txt

arena内存池：127 *（65344K + 192K）= 8128M

栈空间：仅剩主线程空间

可以看出，线程退出后，arena空间并没有释放。

export MALLOC_ARENA_MAX = 4

MALLOC_ARENA_MAX 值: cat /proc/$pid/environ：

可以看到参数MALLOC_ARENA_MAX 配置为4

● 256个线程

top信息：

pamp -p pid信息: pmap_malloc_arena_max=4.txt

线程栈空间：256*8M

arena内存池：3 * (65344K + 192k)

● 256线程退出

top信息：

pamp -p pid信息,如下图：

arena内存池：3 * (65344K + 192k)

yasdb的内存映射情况

参数：

WORK_AREA_STACK_SIZE 2M

WORK_AREA_HEAP_SIZE 512K

得知栈空间大小为2M，堆空间为512K

分析pmap信息：

pmap -p {pid}(yasdb)，文件：pmap_yasdb.txt

arena内存池：97 * (65024K+512k) + 5 * (65216K+320k) + 1*(64576K +960K ) + 1 * (53824K + 11712K) + 23 *(64896K + 640K) = 127 * 64M = 8128 M

栈空间：390 * 1984K + 9 * 8192K = 827.625M

其它：lib库映射空间等

总共相加，大概可以得出与多出的虚拟内存相等。

配置线程参数一些接口：

每个线程都会分配一个栈（默认8M，可配置）和一个堆空间。

pthread_attr_t attr;

pthread_attr_init(&attr);

pthread_attr_setstacksize(&attr, stackSize); //配置线程属性->栈空间大小

prctl(PR_SET_NAME, name); //设置线程名

pthread_detach(tid); //线程退出后，自动释放空间。如果没有配置这个需要主动释放pthread_exit。不然会一直占用虚拟内存

ulimit -a可看堆栈默认值，也可配置堆栈默认值。