鴻蒙內核之內存調測：動態內存池信息統計

摘要：內存調測方法旨在輔助定位動態內存相關問題，提供了基礎的動態內存池信息統計手段，向用戶呈現內存池水線、碎片率等信息。

本文分享自華為雲社區《鴻蒙輕內核-內存調測-內存信息統計》，作者：zhushy 。

內存調測方法旨在輔助定位動態內存相關問題，提供了基礎的動態內存池信息統計手段，向用戶呈現內存池水線、碎片率等信息；提供了內存泄漏檢測手段，方便用戶准確定位存在內存泄漏的代碼行，也可以輔助分析系統各個模塊內存的使用情況；提供了踩內存檢測手段，可以輔助定位越界踩內存的場景。

本文分析下內存信息統計。

1、基礎概念

內存信息包括內存池大小、內存使用量、剩余內存大小、最大空閑內存、內存水線、內存節點數統計、碎片率等。

• 內存水線：即內存池的最大使用量，每次申請和釋放時，都會更新水線值，實際業務可根據該值，優化內存池大小；
• 碎片率：衡量內存池的碎片化程度，碎片率高表現為內存池剩余內存很多，但是最大空閑內存塊很小，可以用公式（fragment=100-最大空閑內存塊大小/剩余內存大小）來度量；
• 其他參數：通過內存管理模塊的調用接口，掃描內存池的節點信息，統計出相關信息。

2、功能配置

LOSCFG_MEM_WATERLINE：開關宏，默認打開；若關閉這個功能，在target_config.h中將這個宏定義為0。如需獲取內存水線，需要打開該配置。

3、開發指導

關鍵結構體介紹：

typedef struct {
    UINT32 totalUsedSize;       // 內存池的內存使用量
    UINT32 totalFreeSize;       // 內存池的剩余內存大小
    UINT32 maxFreeNodeSize;     // 內存池的最大空閑內存塊大小
    UINT32 usedNodeNum;         // 內存池的非空閑內存塊個數
    UINT32 freeNodeNum;         // 內存池的空閑內存塊個數
#if (LOSCFG_MEM_WATERLINE == 1) // 默認打開，如需關閉，在target_config.h中將該宏設置為0
    UINT32 usageWaterLine;      // 內存池的水線值
#endif
} LOS_MEM_POOL_STATUS;

• 內存水線獲取
  調用LOS_MemInfoGet接口，第1個參數是內存池首地址，第2個參數是LOS_MEM_POOL_STATUS類型的句柄，其中字段usageWaterLine即水線值。
• 內存碎片率計算
  同樣調用LOS_MemInfoGet接口，可以獲取內存池的剩余內存大小和最大空閑內存塊大小，然后根據公式（fragment=100-最大空閑內存塊大小/剩余內存大小）得出此時的動態內存池碎片率。

4、編程實例

本實例實現如下功能：

• 1.創建一個監控線程，用於獲取內存池的信息；
• 2.調用LOS_MemInfoGet接口，獲取內存池的基礎信息；
• 3.利用公式算出使用率及碎片率。

代碼實現如下：

#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);
    /* 算出內存池當前的碎片率百分比 */
    unsigned char fragment = 100 - poolStatus.maxFreeNodeSize * 100 / poolStatus.totalFreeSize;
    /* 算出內存池當前的使用率百分比 */
    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;
}

編譯運行輸出的結果如下：

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

 

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