linux怎样统计所有进程总共占用多少内存？互联网技术圈互联网技术圈

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很多人通过累加 “ps aux” 命令显示的 RSS 列来统计全部进程总共占用的物理内存大小，这是不对的。RSS(resident set size)表示常驻内存的大小，但是由于不同的进程之间会共享内存，所以把所有进程RSS进行累加的方法会重复计算共享内存，得到的结果是偏大的。

正确的方法是累加 /proc/[1-9]*/smaps 中的 Pss 。/proc/<pid>/smaps 包含了进程的每一个内存映射的统计值，详见proc(5)的手册页。Pss(Proportional Set Size)把共享内存的Rss进行了平均分摊，比如某一块100MB的内存被10个进程共享，那么每个进程就摊到10MB。这样，累加Pss就不会导致共享内存被重复计算了。

命令如下：

$ grep Pss /proc/[1-9]*/smaps | awk ‘{total+=$2}; END {print total}’

需要注意的是，全部进程占用的内存并不等于 free 命令所显示的 “used memory”，因为“used memory”不仅包含了进程所占用的内存，还包含cache/buffer以及kernel动态分配的内存等等。

# grep Pss /proc/[1-9]*/smaps | awk '{total+=$2}; END {print total}'
2296454
# free -k
              total        used        free      shared  buff/cache   available

Mem:        3809036     2441052      248504      183808     1119480      861748

Swap:       4063228      866856     3196372

有人提出【MemTotal = MemFree + buff/cache + slab + 全部进程占用的内存】。这是不对的，原因之一是：进程占用的内存包含了一部分page cache，换句话说，就是进程占用的内存与page cache发生了重叠。比如进程的mmap文件映射同时也统计在page cache中。我们用一个实验来证明，下面的小程序调用mmap()映射了一个大文件，等我们检查内存状态之后，再读取文件使它真正进入内存，我们将最后的内存状态与之前的进行对比：

#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
int main()
{
    char *addr, c;
    int fd, i;
    struct stat sb;
    size_t length;
    ssize_t s;

    fd = open("/tmp/BIGFILE", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        fprintf(stderr, "open failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    if (fstat(fd, &sb) == -1)           /* To obtain file size */
    {
        fprintf(stderr, "fstat failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    length = sb.st_size;

    addr = mmap(NULL, length, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
 
    if (addr == MAP_FAILED) {
        fprintf(stderr, "mmap failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("After check /proc/meminfo and /proc/<pid>/smaps\nPlease press any key to scan the mmap...\n");
    getchar();

    for (i=0; i<length; i++) {
        c = addr[i];
    }

    printf("After check /proc/meminfo and /proc/<pid>/smaps\nPlease press any key to exit...\n");
    getchar();
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

测试结果是这样的：

// mmap之后，读取文件之前：
# less /proc/meminfo
...
Cached:           859888 kB
...

# less /proc/6892/smaps
...
7fab335f8000-7fab35f7a000 r--p 00000000 08:01 202                        /tmp/BIGFILE
Size:              42504 kB
Rss:                   0 kB
Pss:                   0 kB
...


// 读取文件之后：
// 注意cache和进程的Rss/Pss同时增大
# less /proc/meminfo
...
Cached:           902396 kB
...

# less /proc/6892/smaps
...
7fab335f8000-7fab35f7a000 r--p 00000000 08:01 202                        /tmp/BIGFILE
Size:              42504 kB
Rss:               42504 kB
Pss:               42504 kB
...

可以看到，page cache的大小和进程的/RssPss同时变大了，而且增加的大小也吻合，证明进程占用的内存与page cache的统计是有重叠的。

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