鸿蒙内核之内存调测:动态内存池信息统计

华为云开发者社区
摘要:内存调测方法旨在辅助定位动态内存相关问题,提供了基础的动态内存池信息统计手段,向用户呈现内存池水线、碎片率等信息。

本文分享自华为云社区《鸿蒙轻内核-内存调测-内存信息统计》,作者:zhushy 。

内存调测方法旨在辅助定位动态内存相关问题,提供了基础的动态内存池信息统计手段,向用户呈现内存池水线、碎片率等信息;提供了内存泄漏检测手段,方便用户准确定位存在内存泄漏的代码行,也可以辅助分析系统各个模块内存的使用情况;提供了踩内存检测手段,可以辅助定位越界踩内存的场景。

本文分析下内存信息统计。

1、基础概念

内存信息包括内存池大小、内存使用量、剩余内存大小、最大空闲内存、内存水线、内存节点数统计、碎片率等。

  • 内存水线:即内存池的最大使用量,每次申请和释放时,都会更新水线值,实际业务可根据该值,优化内存池大小;
  • 碎片率:衡量内存池的碎片化程度,碎片率高表现为内存池剩余内存很多,但是最大空闲内存块很小,可以用公式(fragment=100-最大空闲内存块大小/剩余内存大小)来度量;
  • 其他参数:通过内存管理模块的调用接口,扫描内存池的节点信息,统计出相关信息。

2、功能配置

LOSCFG_MEM_WATERLINE:开关宏,默认打开;若关闭这个功能,在target_config.h中将这个宏定义为0。如需获取内存水线,需要打开该配置。

3、开发指导

关键结构体介绍:

typedef struct {
    UINT32 totalUsedSize;       // 内存池的内存使用量
    UINT32 totalFreeSize;       // 内存池的剩余内存大小
    UINT32 maxFreeNodeSize;     // 内存池的最大空闲内存块大小
    UINT32 usedNodeNum;         // 内存池的非空闲内存块个数
    UINT32 freeNodeNum;         // 内存池的空闲内存块个数
#if (LOSCFG_MEM_WATERLINE == 1) // 默认打开,如需关闭,在target_config.h中将该宏设置为0
    UINT32 usageWaterLine;      // 内存池的水线值
#endif
} LOS_MEM_POOL_STATUS;
  • 内存水线获取
    调用LOS_MemInfoGet接口,第1个参数是内存池首地址,第2个参数是LOS_MEM_POOL_STATUS类型的句柄,其中字段usageWaterLine即水线值。
  • 内存碎片率计算
    同样调用LOS_MemInfoGet接口,可以获取内存池的剩余内存大小和最大空闲内存块大小,然后根据公式(fragment=100-最大空闲内存块大小/剩余内存大小)得出此时的动态内存池碎片率。

4、编程实例

本实例实现如下功能:

1.创建一个监控线程,用于获取内存池的信息;
2.调用LOS_MemInfoGet接口,获取内存池的基础信息;
3.利用公式算出使用率及碎片率。
代码实现如下:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "los_task.h"
#include "los_memory.h"
#include "los_config.h"

void MemInfoTaskFunc(void)
{
    LOS_MEM_POOL_STATUS poolStatus = {0};
    LOS_MemInfoGet(m_aucSysMem0, &poolStatus);
    /* 算出内存池当前的碎片率百分比 */
    unsigned char fragment = 100 - poolStatus.maxFreeNodeSize * 100 / poolStatus.totalFreeSize;
    /* 算出内存池当前的使用率百分比 */
    unsigned char usage = LOS_MemTotalUsedGet(m_aucSysMem0) * 100 / LOS_MemPoolSizeGet(m_aucSysMem0);
    printf("usage = %d, fragment = %d, maxFreeSize = %d, totalFreeSize = %d, waterLine = %d\n", usage, fragment, poolStatus.maxFreeNodeSize, 
           poolStatus.totalFreeSize, poolStatus.usageWaterLine);
}

int MemTest(void)
{
    unsigned int ret;
    unsigned int taskID;
    TSK_INIT_PARAM_S taskStatus = {0};
    taskStatus.pfnTaskEntry = (TSK_ENTRY_FUNC)MemInfoTaskFunc;
    taskStatus.uwStackSize  = 0x1000;
    taskStatus.pcName       = "memInfo";
    taskStatus.usTaskPrio   = 10;
    ret = LOS_TaskCreate(&taskID, &taskStatus);
    if (ret != LOS_OK) {
        printf("task create failed\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}

编译运行输出的结果如下:

usage = 22, fragment = 3, maxFreeSize = 49056, totalFreeSize = 50132, waterLine = 1414

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