Утечка памяти на Ubuntu 24.04

Вопрос или проблема

zhangthird@imini:~$ free -h
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            28Gi        18Gi       2.1Gi       1.8Gi       9.6Gi       9.5Gi
Swap:          8.0Gi       256Ki       8.0Gi

zhangthird@imini:~$ ps -eo pid,user,rss,cmd | awk '{sum += $3} END {print sum}'
4204604

Ответ или решение

Определение и устранение утечек памяти на операционных системах Linux, таких как Ubuntu, может быть сложной задачей, особенно при отсутствии явных симптомов или инструментов диагностики. Ваши наблюдения указывают на потенциальную утечку памяти в Ubuntu 24.04, и разница в показателях между командами free и ps может давать некоторые зацепки относительно природы этой проблемы. В этом ответе мы рассмотрим теоретический подход к выявлению утечек памяти, приведем примеры для ваших усовий и предложим практические методы их устранения.

Теоретическое обоснование

Утечка памяти — это ситуация, когда программа неправильно освобождает память, уже не нужную для работы, что постепенно приводит к исчерпанию оперативной памяти системы. В многозадачной операционной системе, как Ubuntu, утечки могут происходить как в пользовательских приложениях, так и на уровне ядра или системных служб.

Команда free показывает использование памяти на уровне системы, включая все процессы, кеш, кэш буфера и другие структуры ядра. В вашем случае free -h показывает, что из 28 ГБ физической памяти 18 ГБ используются. Однако команда ps, которая служит для получения информации о процессе на уровне пользователей, показывает только около 4 ГБ. Такая разница может указывать на несколько факторов:

1. Кэширование и буферизация: в Linux кэш и буферы используют часть доступной памяти для повышения производительности, однако они должны освобождаться по мере необходимости. Значительная разница в использовании может указывать на то, что активность кэша необычно велика.

2. Утечки на уровне ядра: Потенциально возможно, что некоторые модули ядра или драйверы могут не освобождать память должным образом.

3. Службы и демоны: Некоторые системные процессы или службы, работающие в фоновом режиме, могут некорректно управлять памятью.

Примеры и диагностика

1. Cистемное кэширование: Использование памяти системой для файлового кэша может быть значительным. Его можно проверить с помощью команды cat /proc/meminfo, которая даст детальное представление о распределении памяти.

2. Исследование поддержания порядка в памяти: Инструменты вроде top, htop или atop могут дать более детальную картину использования ресурсов в режиме реального времени, включая кэш и буферы.

3. Диагностика утечек памяти: valgrind или memprof могут помочь в идентификации утечек на уровне приложений, если проблема на пользовательском уровне.

Практическое применение

1. Управление кэшом: Вы можете принудительно сбрасывать кэш вручную с помощью команды:

   sudo sh -c "echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches"

   Это действие временно освободит часть памяти, однако не решит проблему долгосрочно, если утечка продолжается.

2. Идентификация вызовов ядра: Использование sar из пакета sysstat поможет вам мониторить различные параметры системы, включая память.

3. Локализация проблемных процессов: Попробуйте отключить или перезапустить отдельные службы, чтобы выявить их влияние на память.

4. Обновление системы: Проверьте наличие обновлений ядра и системе, так как доступные обновления могут содержать исправления для известных утечек памяти.

5. Журналирование и мониторинг: Ведение журналов средствами таких инструментов как dmesg или journalctl может выявить ошибки и предупреждения, касающиеся работы системы с памятью.

6. Планирование ресурсов: В случае, если утечки происходят из-за нагрузки определенного приложения, возможно, стоит пересмотреть его конфигурацию или протестировать на наличие утечек памяти.

Заключение

Утечка памяти — это серьезная проблема, влияющая на производительность и стабильность системы. Предприняв шаги по диагностике и анализу использования памяти, вы сможете не только выявить источник утечки, но и принять соответствующие меры для ее устранения. Используйте системные журналы, мониторинг процессов, обновляйте программное обеспечение и, в случае необходимости, обратитесь за помощью в сообщества и форумы Linux для детальной поддержки.