Android内存分析命令（转）

一、概述

1.1 内存指标概念

Item	全称	含义	等价
USS	Unique Set Size	物理内存	进程独占的内存
PSS	Proportional Set Size	物理内存	PSS= USS+ 按比例包含共享库
RSS	Resident Set Size	物理内存	RSS= USS+ 包含共享库
VSS	Virtual Set Size	虚拟内存	VSS= RSS+ 未分配实际物理内存

故内存的大小关系：VSS >= RSS >= PSS >= USS

1.2 内存分析命令

常用的内存调优分析命令：

dumpsys meminfo
procrank
cat /proc/meminfo
free
showmap
vmstat

二命令说明

1. dumpsys meminfo

dumpsys meminfo命令的输出结果分以下4部分：

序列	划分类型	排序	解释
1	process	PSS	以进程的PSS从大到小依次排序显示，每行显示一个进程；
2	OOM adj	PSS	Native/System/Persistent/Foreground/Visible/Perceptible/A Services/Home/B Services/Cached，分别显示每类的进程情况
3	category	PSS	以Dalvik/Native/.art mmap/.dex map等划分的各类进程的总PSS情况
4	total	-	总内存、剩余内存、可用内存、其他内存

命令内容：

 Total PSS by process: //以process来划分
     kB: com.android.systemui (pid )
     kB: system (pid )
      kB: com.android.settings (pid  / activities)
      kB: surfaceflinger (pid )
     ...
 
 Total PSS by OOM adjustment: //以oom来划分，会详细列举所有的类别的进程，此处省略.
     kB: Native
          kB: surfaceflinger (pid )
          kB: mediaserver (pid )
          kB: zygote (pid )
         ...
     kB: System
     kB: Persistent
      kB: Foreground
      kB: Visible
      kB: Perceptible
       kB: A Services
      kB: Home
      kB: B Services
      kB: Cached
 
 Total PSS by category:  // 以category划分
     kB: Dalvik
     kB: Native
     kB: EGL mtrack
     kB: .so mmap
      kB: .art mmap
      kB: .dex mmap
      kB: Dalvik Other
      kB: .oat mmap
      kB: Stack
      kB: Gfx dev
      kB: Unknown
      kB: .apk mmap
       kB: Other mmap
       kB: .ttf mmap
       kB: Other dev
         kB: .jar mmap
         kB: Ashmem
          kB: Cursor
          kB: GL mtrack
          kB: Other mtrack
 
 //整体情况
 Total RAM:  kB (status moderate)
  Free RAM:  kB ( cached pss +  cached kernel +  free)
  Used RAM:  kB ( used pss +  kernel)
  Lost RAM:  kB
      ZRAM:  kB physical used for  kB in swap ( kB total swap)
    Tuning:  (large ), oom  kB, restore limit  kB (high-end-gfx)

另外，可只输出某个pid或package的进程信息：

 dumpsys meminfo <pid> // 输出指定pid的某一进程
 dumpsys meminfo --package <packagename> // 输出指定包名的进程，可能包含多个进程

2. procrank

功能：获取所有进程的内存使用的排行榜，排行是以Pss的大小而排序。procrank命令比dumpsys meminfo命令，能输出更详细的VSS/RSS/PSS/USS内存指标。

最后一行输出下面6个指标：

total

free

buffers

cached

shmem

slab

执行结果：

 root@Phone:/# procrank
   PID       Vss      Rss      Pss      Uss  cmdline
    2270020K  202312K  136099K  121964K  com.android.systemui
    2280404K  147048K   89883K   84144K  system_server
   2145676K   97880K   44328K   40676K  com.android.settings
     1458332K   61876K   23609K    9736K  zygote
    2105784K   68056K   21665K   19592K  com.android.phone
      164392K   24068K   17970K   15364K  /system/bin/mediaserver
      200892K   27272K   15930K   11664K  /system/bin/surfaceflinger
 ...
 RAM: 2857032K total, 998088K free, 78060K buffers, 459780K cached, 312K shmem, 92392K slab

3. cat /proc/meminfo

功能：能否查看更加详细的内存信息

指令： cat /proc/meminfo

输出结果如下(结果内存值不带小数点，此处添加小数点的目的是为了便于比对大小)：

 root@phone:/ # cat /proc/meminfo
 MemTotal:        2857.032 kB  //RAM可用的总大小 (即物理总内存减去系统预留和内核二进制代码大小)
 MemFree:         1020.708 kB  //RAM未使用的大小
 Buffers:           75.104 kB  //用于文件缓冲
 Cached:           448.244 kB  //用于高速缓存
 SwapCached:              kB  //用于swap缓存
 
 Active:           832.900 kB  //活跃使用状态，记录最近使用过的内存，通常不回收用于其它目的
 Inactive:         391.128 kB  //非活跃使用状态，记录最近并没有使用过的内存，能够被回收用于其他目的
 Active(anon):     700.744 kB  //Active = Active(anon) + Active(file)
 Inactive(anon):        kB  //Inactive = Inactive(anon) + Inactive(file)
 Active(file):     132.156 kB
 Inactive(file):   390.900 kB
 
 Unevictable:             kB
 Mlocked:                 kB
 
 SwapTotal:        524.284 kB  //swap总大小
 SwapFree:         524.284 kB  //swap可用大小
 Dirty:                   kB  //等待往磁盘回写的大小
 Writeback:               kB  //正在往磁盘回写的大小
 
 AnonPages:        700.700 kB  //匿名页，用户空间的页表，没有对应的文件
 Mapped:           187.096 kB  //文件通过mmap分配的内存，用于map设备、文件或者库
 Shmem:               . kB
 
 Slab:              91.276 kB  //kernel数据结构的缓存大小，Slab=SReclaimable+SUnreclaim
 SReclaimable:      32.484 kB  //可回收的slab的大小
 SUnreclaim:        58.792 kB  //不可回收slab的大小
 
 KernelStack:       25.024 kB
 PageTables:        23.752 kB  //以最低的页表级
 NFS_Unstable:            kB  //不稳定页表的大小
 Bounce:                  kB
 WritebackTmp:            kB
 CommitLimit:     1952.800 kB
 Committed_AS:   82204.348 kB   //评估完成的工作量，代表最糟糕case下的值，该值也包含swap内存
 
 VmallocTotal:  251658.176 kB  //总分配的虚拟地址空间
 VmallocUsed:      166.648 kB  //已使用的虚拟地址空间
 VmallocChunk:  251398.700 kB  //虚拟地址空间可用的最大连续内存块

对于cache和buffer也是系统可以使用的内存。所以系统总的可用内存为 MemFree+Buffers+Cached

4.free

主功能：查看可用内存，缺省单位KB。该命令比较简单、轻量，专注于查看剩余内存情况。数据来源于/proc/meminfo。

输出结果：

 root@phone:/proc/sys/vm # free
              total         used         free       shared      buffers
 Mem:
 -/+ buffers:
 Swap:

对于Mem行，存在的公式关系： total = used + free;
对于-/+ buffers行： 1760936 = 1836040 - 75104(buffers); 1096096 = 1020992 + 75104(buffers);

5. showmap

主功能：用于查看虚拟地址区域的内存情况

用法：  showmap -a [pid]

该命令的输出每一行代表一个虚拟地址区域(vm area)

root@phone:/ # showmap -a
   start    end      virtual                   shared   shared  private  private
    addr     addr     size      RSS      PSS    clean    dirty    clean    dirty object
-------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- -------- ------------------------------
f3b87000 f3d85000                                                      /dev/binder

start addr和end addr:分别代表进程空间的起止虚拟地址；
virtual size/ RSS /PSS这些前面介绍过；
shared clean：代表多个进程的虚拟地址可指向这块物理空间，即有多少个进程共享这个库；
shared: 共享数据
private: 该进程私有数据
clean: 干净数据，是指该内存数据与disk数据一致，当内存紧张时，可直接释放内存，不需要回写到disk
dirty: 脏数据，与disk数据不一致，需要先回写到disk，才能被释放。

功能与cat /proc/[pid]/maps基本一致。

6. vmstat

主功能：不仅可以查看内存情况，还可以查看进程运行队列、系统切换、CPU时间占比等情况，另外该指令还是周期性地动态输出。

用法：

Usage: vmstat [ -n iterations ] [ -d delay ] [ -r header_repeat ]
    -n iterations     数据循环输出的次数
    -d delay          两次数据间的延迟时长(单位：S)
    -r header_repeat  循环多少次，再输出一次头信息行

输入结果：

root@phone:/ # vmstat
procs  memory                       system          cpu
 r  b   free  mapped   anon   slab    in   cs  flt  us ni sy id wa ir

参数列总共15个参数，分为4大类：

procs(进程)
- r: Running队列中进程数量
- b: IO wait的进程数量
memory(内存)
- free: 可用内存大小
- mapped：mmap映射的内存大小
- anon: 匿名内存大小
- slab: slab的内存大小
system(系统)
- in: 每秒的中断次数(包括时钟中断)
- cs: 每秒上下文切换的次数
cpu(处理器)
- us: user time
- ni: nice time
- sy: system time
- id: idle time
- wa: iowait time
- ir: interrupt time

小结

dumpsys meminfo适用场景：查看进程的oom adj，或者dalvik/native等区域内存情况，或者某个进程或apk的内存情况，功能非常强大；
procrank适用场景：查看进程的VSS/RSS/PSS/USS各个内存指标；
cat /proc/meminfo适用场景：查看系统的详尽内存信息，包含内核情况；
free适用场景：只查看系统的可用内存；
showmap适用场景：查看进程的虚拟地址空间的内存分配情况；
vmstat适用场景：周期性地打印出进程运行队列、系统切换、CPU时间占比等情况；