1. Linux内存使用情况概述
在Linux系统中，了解内存使用情况对于优化系统性能和调试问题非常重要。内存是计算机系统中的关键资源之一，它用于存储操作系统、应用程序和数据等信息。本文将介绍一些常用的Linux命令和技巧，帮助读者查询和了解系统的内存使用情况。
2. 查询可用内存
2.1 free命令
free命令用于显示系统内存的使用情况和缓冲区、缓存的使用情况。下面展示了一个示例：
$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 7.7G 2.2G 2.7G 426M 2.8G 4.9G
Swap: 4.7G 0B 4.7G
在输出结果中，total表示物理内存的总大小，used表示已使用的内存大小，free表示可用内存大小，shared表示多个进程共享的内存总大小，buff/cache表示缓冲区和缓存的大小，available表示可用于分配给新进程的内存大小。
2.2 top命令
top命令是一个实时的系统监控工具，可以显示当前运行的进程和它们使用的资源。可以通过按下Shift + m键按内存使用排序。
$ top
top - 18:45:36 up 1:17, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 119 total, 1 running, 118 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 1.3 us, 0.8 sy, 0.0 ni, 97.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.1 si, 0.0 st
KiB Mem : 8054920 total, 2789440 free, 2339044 used, 2926436 buff/cache
KiB Swap: 4882432 total, 4882432 free, 0 used. 5392628 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
3157 root 20 0 644748 57420 44896 S 0.7 0.7 0:02.41 systemd-journal
[...]
在top命令的输出结果中，%MEM表示进程使用的物理内存的百分比。
3. 查询内存使用详情
3.1 smem命令
smem命令是一款带有图形化界面的内存使用查询工具，可以按进程、用户等进行内存使用统计和排序。
$ smem -rs rss
PID User Command Swap USS PSS RSS
526 root /lib/systemd/systemd-journald 0 144460 168759 184404
109 syslog /sbin/rsyslogd -n 0 263500 284778 322088
[...]
在smem命令的输出中，Swap表示物理内存中的Swap大小，USS表示进程独占的物理内存大小，PSS表示共享的物理内存大小，RSS表示进程使用的真实物理内存大小。
3.2 ps命令
ps命令用于查询当前系统中的进程信息。可以使用以下命令查询内存使用最多的进程：
$ ps aux --sort -rss | head -n 6
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 682 0.0 0.9 82032 7360 ? Ss 01:37 0:00 /lib/systemd/systemd-journald
syslog 725 0.0 1.0 272232 8168 ? Ssl 01:37 0:01 /sbin/rsyslogd -n
[...]
上述命令使用ps命令，并以RSS（真实物理内存大小）进行排序，然后使用head命令显示前6行结果。
4. 查询内存泄漏
内存泄漏是指分配的内存没有得到释放而导致的内存浪费。在Linux系统中，可以使用以下命令来检查内存泄漏问题。
4.1 valgrind工具
valgrind是一个开源的内存调试和性能分析工具，它可以检测内存泄漏和其它内存错误。
$ valgrind --leak-check=full ./your_program
==5717== Memcheck, a memory error detector
==5717== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==5717== Using Valgrind-3.13.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==5717== Command: ./your_program
==5717==
==5717==
==5717== HEAP SUMMARY:
==5717== in use at exit: 16 bytes in 1 blocks
==5717== total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 16 bytes allocated
==5717==
==5717== LEAK SUMMARY:
==5717== definitely lost: 16 bytes in 1 blocks
==5717== indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==5717== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==5717== still reachable: 0 bytes in 0 blocks
==5717== suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==5717== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory
==5717==
==5717== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==5717== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
==5717== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
在valgrind的输出中，definitely lost表示确定的内存泄漏，indirectly lost表示间接的内存泄漏，possibly lost表示可能的内存泄漏，still reachable表示仍然可访问的内存。
4.2 /proc文件系统
/proc文件系统是一个虚拟的文件系统，提供了对内核数据结构的访问。可以通过读取/proc/PID/maps文件来检查进程的内存映射情况，查看是否存在内存泄漏。
$ cat /proc/PID/maps
00400000-0041c000 r-xp 00000000 fd:01 147478 /usr/bin/your_program
0061b000-0061c000 r--p 0001b000 fd:01 147478 /usr/bin/your_program
0061c000-0061d000 rw-p 0001c000 fd:01 147478 /usr/bin/your_program
[...]
通过查看maps文件，可以了解进程的内存映射情况，进一步分析内存泄漏问题。
5. 结论
本文介绍了在Linux系统中查询内存使用情况的一些常用命令和技巧，包括查询可用内存、查询内存使用详情以及检查内存泄漏。这些技巧对于优化系统性能和诊断问题非常有帮助。
通过使用free命令、top命令和smem命令，可以快速了解系统的内存使用情况。使用ps命令和smem命令的排序功能，可以查找内存使用最多的进程。
如果遇到内存泄漏问题，可以使用valgrind工具进行检测，也可以通过读取/proc/PID/maps文件分析进程的内存映射情况。
通过学习和掌握这些技巧，读者可以更好地了解和管理Linux系统的内存使用情况，提高系统性能和稳定性。