一、背景

在Linux中，有很多命令或工具查看内存使用情况，今天我们来看看如何查看进程消耗、占用的内存情况，Linux的内存管理和相关概念要比Windows复杂一些。

物理内存和虚拟内存 

物理内存：就是系统硬件提供的内存大小，是真正的内存，一般叫做内存条。也叫随机存取存储器（random access memory，RAM）又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。 

虚拟内存：相对于物理内存，在Linux下还有一个虚拟内存的概念，虚拟内存就是为了满足物理内存的不足而提出的策略，它是利用磁盘空间虚拟出的一块逻辑内存，用作虚拟内存的磁盘空间被称为交换空间（Swap Space）。Linux会在物理内存不足时，使用虚拟内存，内核会把暂时不用的内存块信息写到虚拟内存，这样物理内存就得到了释放，这块儿内存就可以用于其他目的，而需要用到这些内容的时候，这些信息就会被重新从虚拟内存读入物理内存。 

Linux的buffers与cached

在Linux中经常发现空闲的内存很少，似乎所有的内存都被消耗殆尽了，表面上看是内存不够用了，很多新手看到内存被“消耗殆尽”非常紧张，其实这个是因为Linux系统将空闲的内存用来做磁盘文件数据的缓存。这个导致你的系统看起来处于内存非常紧急的状况。但是实际上不是这样。这个区别于Windows的内存管理。Linux会利用空闲的内存来做cached & buffers。 

buffers是指用来给块设备做的缓冲大小（块设备的读写缓冲区），它只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages.

cached是作为page cache的内存, 文件系统的cache。你读写文件的时候，Linux内核为了提高读写性能与速度，会将文件在内存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放，所以你不必担心没有内存可用

Linux共享内存

共享内存是进程间通信中最简单的方式之一。共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存，就如同 malloc() 函数向不同进程返回了指向同一个物理内存区域的指针。

当一个进程改变了这块地址中的内容的时候，其它进程都会察觉到这个。其实所谓共享内存，就是多个进程间共同地使用同一段物理内存空间，它是通过将同一段物理内存映射到不同进程的虚拟空间来实现的。由于映射到不同进程的虚拟空间中，不同进程可以直接使用，不需要像消息队列那样进行复制，所以共享内存的效率很高。共享内存可以通过mmap()映射普通文件机制来实现，也可以System V共享内存机制来实现，System V是通过映射特殊文件系统shm中的文件实现进程间的共享内存通信，也就是说每个共享内存区域对应特殊文件系统shm中的一个文件。

另外，我们还必须了解RSS、PSS、USS等相关概念：

VSS – Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）

RSS – Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）

PSS – Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）

USS – Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存）

RSS（Resident set size），使用top命令可以查询到，是最常用的内存指标，表示进程占用的物理内存大小。但是，将各进程的RSS值相加，通常会超出整个系统的内存消耗，这是因为RSS中包含了各进程间共享的内存。

PSS（Proportional set size）所有使用某共享库的程序均分该共享库占用的内存时，每个进程占用的内存。显然所有进程的PSS之和就是系统的内存使用量。它会更准确一些，它将共享内存的大小进行平均后，再分摊到各进程上去。 

USS(Unique set size )进程独自占用的内存，它是PSS中自己的部分，它只计算了进程独自占用的内存大小，不包含任何共享的部分。 

二、Linux内存查看工具和命令

# yum -y install ps_mem

# yum info ps_mem

# rpm -ql ps_mem

# ps_mem -h

同一类进程占用，每个进程占用

# ps -eo pmem,pcpu,rss,vsize,args | sort -k 1 -n -r | less

# ps -eo size,pid,user,command --sort -size | awk '{ hr=$1/1024 ; printf("%13.2f Mb ",hr) } { for ( x=4 ; x<=NF ; x++ ) { printf("%s ",$x) } print "" }' |cut -d "" -f2 | cut -d "-" -f1

# ps aux | awk '{print $6/1024 " MB\t\t" $11}' | sort -n

三、参考

使用ps、top、ps_mem命令找出Linux中的最大内存消耗过程

https://www.cnblogs.com/xuanbjut/p/12543636.html

ps_mem：一个用于精确报告 Linux 核心内存用量的简单 Python 脚本

https://linux.cn/article-8639-1.html

ps_mem/ps_mem.py

https://github.com/pixelb/ps_mem/blob/master/ps_mem.py

Linux监控工具介绍系列——smem

https://www.cnblogs.com/kerrycode/p/5079319.html

How can I measure the actual memory usage of an application or process?

https://stackoverflow.com/questions/131303/how-can-i-measure-the-actual-memory-usage-of-an-application-or-process