内核在给应用程序分配物理内存的时候,如果空闲物理内存不够,那么就会进行内存回收的工作,主要有两种方式:
后台内存回收:在物理内存紧张的时候,会唤醒 kswapd 内核线程来回收内存,这个回收内存的过程异步的,不会阻塞进程的执行。
直接内存回收:如果后台异步回收跟不上进程内存申请的速度,就会开始直接回收,这个回收内存的过程是同步的,会阻塞进程的执行。
可被回收的内存类型有文件页和匿名页:
文件页的回收:对于干净页是直接释放内存,这个操作不会影响性能,而对于脏页会先写回到磁盘再释放内存,这个操作会发生磁盘 I/O 的,这个操作是会影响系统性能的。
匿名页的回收:如果开启了 Swap 机制,那么 Swap 机制会将不常访问的匿名页换出到磁盘中,下次访问时,再从磁盘换入到内存中,这个操作是会影响系统性能的。
文件页和匿名页的回收都是基于 LRU 算法,也就是优先回收不常访问的内存。回收内存的操作基本都会发生磁盘 I/O 的,如果回收内存的操作很频繁,意味着磁盘 I/O 次数会很多,这个过程势必会影响系统的性能。
针对回收内存导致的性能影响,常见的解决方式。
设置 /proc/sys/vm/swappiness,调整文件页和匿名页的回收倾向,尽量倾向于回收文件页;
设置 /proc/sys/vm/min_free_kbytes,调整 kswapd 内核线程异步回收内存的时机;
设置 /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode,调整 NUMA 架构下内存回收策略,建议设置为 0,这样在回收本地内存之前,会在其他 Node 寻找空闲内存,从而避免在系统还有很多空闲内存的情况下,因本地 Node 的本地内存不足,发生频繁直接内存回收导致性能下降的问题;
在经历完直接内存回收后,空闲的物理内存大小依然不够,那么就会触发 OOM 机制,OOM killer 就会根据每个进程的内存占用情况和 oom_score_adj 的值进行打分,得分最高的进程就会被首先杀掉。
我们可以通过调整进程的 /proc/[pid]/oom_score_adj 值,来降低被 OOM killer 杀掉的概率。
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