内存分配分析¶

所有内存分配的低开销（适用于生产环境）的统计，按文件和行号跟踪。

用法：kconfig 选项：- CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING

CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_ENABLED_BY_DEFAULT
CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_DEBUG 为因缺少注释而未被统计的分配添加警告

启动参数

sysctl.vm.mem_profiling={0|1|never}[,compressed]

当设置为“never”时，内存分配分析的开销将被最小化，并且无法在运行时启用（sysctl 变为只读）。当 CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_ENABLED_BY_DEFAULT=y 时，默认值为“1”。当 CONFIG_MEM_ALLOC_PROFILING_ENABLED_BY_DEFAULT=n 时，默认值为“never”。可选参数“compressed”将尝试以紧凑格式存储页面标签引用，从而避免页面扩展。这将提高性能和内存消耗，但可能会因系统配置而失败。如果压缩失败，将发出警告，并且内存分配分析将被禁用。

sysctl

/proc/sys/vm/mem_profiling

运行时信息

/proc/allocinfo

示例输出

root@moria-kvm:~# sort -g /proc/allocinfo|tail|numfmt --to=iec
      2.8M    22648 fs/kernfs/dir.c:615 func:__kernfs_new_node
      3.8M      953 mm/memory.c:4214 func:alloc_anon_folio
      4.0M     1010 drivers/staging/ctagmod/ctagmod.c:20 [ctagmod] func:ctagmod_start
      4.1M        4 net/netfilter/nf_conntrack_core.c:2567 func:nf_ct_alloc_hashtable
      6.0M     1532 mm/filemap.c:1919 func:__filemap_get_folio
      8.8M     2785 kernel/fork.c:307 func:alloc_thread_stack_node
       13M      234 block/blk-mq.c:3421 func:blk_mq_alloc_rqs
       14M     3520 mm/mm_init.c:2530 func:alloc_large_system_hash
       15M     3656 mm/readahead.c:247 func:page_cache_ra_unbounded
       55M     4887 mm/slub.c:2259 func:alloc_slab_page
      122M    31168 mm/page_ext.c:270 func:alloc_page_ext

工作原理¶

内存分配分析建立在代码标记的基础上，代码标记是一个用于声明静态结构体（通常以某种方式描述文件和行号，因此称为代码标记）的库，然后在运行时查找和操作它们，- 例如，迭代它们以在 debugfs/procfs 中打印它们。

为了添加分配调用的统计，我们将其替换为宏调用 alloc_hooks()，该宏调用：- 声明一个代码标记 - 在 task_struct 中存储一个指向它的指针 - 调用真正的分配函数 - 最后，将 task_struct 分配标记指针恢复为其先前的值。

这允许嵌套 alloc_hooks() 调用，最近的调用生效。这对于 mm/ 代码内部的分配很重要，这些分配不恰当地属于外部分配上下文，应该单独计算：例如，slab 对象扩展向量，或者 slab 从页面分配器分配页面时。

因此，正确的使用需要确定在分配调用堆栈中应该标记哪个函数。有许多辅助函数本质上包装了例如 kmalloc() 并做更多的工作，然后在多个地方调用；我们通常希望统计发生在这些辅助函数的调用者中，而不是在辅助函数本身中。

要修复给定的辅助函数，例如 foo()，请执行以下操作：- 将其分配调用切换到 _noprof() 版本，例如 kmalloc_noprof()

将其重命名为 foo_noprof()
像这样定义 foo() 的宏版本

#define foo(...) alloc_hooks(foo_noprof(__VA_ARGS__))

也可以在您自己的数据结构中存储指向分配标记的指针。

当您正在实现一个“代表”其他代码进行分配的通用数据结构时，请执行此操作 - 例如，rhashtable 代码。这样，我们就可以按 rhashtable 类型将其分解，而不是在 /proc/allocinfo 中看到 rhashtable.c 的一大行。

要执行此操作：- 像其他任何分配函数一样，挂钩数据结构的 init 函数。

在 init 函数中，使用便捷宏 alloc_tag_record() 在数据结构中记录分配标记。
然后，对您的分配使用以下形式：alloc_hooks_tag(ht->your_saved_tag, kmalloc_noprof(...))

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