由cache"引起"的内存问题——记录Linux的Cache Memory(缓存内存)机制

2019-07-13 01:53发布

当前一个项目中需要用到音频,用到的音频芯片是CS4344,驱动是从linux内核自带的AT73C213音频IC驱动移植过来的。   在用自己写的应用程序播放音频文件的时候,发现随着播放不同的音频文件,内存的使用越来越多,甚至高达27或28M(总共内存是32M)。由于在这之前没有关注过linux的cache机制,判断内存是用top命令的used的值来判断的,因此将这个问题判断为内存问题。   由于音频驱动是alsa架构,而播放音频的应用程序是直接用系统函数写的,开始判断为是应用程序导致的内存问题。于是移植了alsa-lib和alsa-utils,但用aplay测试的时候,总是不能设置参数,提示:Invalid argument,后面自己写的基于alsa-lib的测试程序也是出现这个问题,google了好多资料,也无济于事。   于是怀疑是不是音频驱动的问题,经查,原来移植驱动的时候,把采样频率的最大值最小值设定为同一个值,如下所示的14,15行:      屏蔽掉后,就可以设参数了。 但用aplay依旧不能播放出声音,到是用自己写的测试程序可以播放出声音,只是声音不正常。这没关系,只是想观察下内存的使用情况。 发现,同样会内存增加。   到现在,头大了,到底是什么问题引起的呢?驱动?咱最怕的就是内存问题~~~~   正愁眉不展的时候,发现top中的cache一项,也在增加,而且很大,这引起了我的注意,为什么会这样呢?在linux中cache表示什么?   带着这些疑问,google了下,原来,这不是内存问题,而是linux中的一种机制,看如下所述:   先看网上的一篇文章:   Linux与Windows不同,会存在缓存内存,通常叫做Cache Memory。有些时候你会发现没有什么程序在运行,但是使用top或free命令看到可用内存会很少。   什么是Cache Memory(缓存内存): 当你读写文件的时候,Linux内核为了提高读写效率与速度,会将文件在内存中进行缓存,这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后,Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后,你会发现可用物理内存会很少。 其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放,所以你不必担心没有内存可用。如果你希望手动去释放Cache Memory(缓存内存)的话也是有办法的。   释放Cache Memory(缓存内存): 用下面的命令可以释放Cache Memory: echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches     再看网上的另一篇文章:  
Linux中如何释放cache内存


因为LINUX的内核机制,一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。
先说下free命令怎么看内存 其中第一行用全局角度描述系统使用的内存状况:
total——总物理内存
used——已使用内存,一般情况这个值会比较大,因为这个值包括了cache+应用程序使用的内存
free——完全未被使用的内存
shared——应用程序共享内存
buffers——缓存,主要用于目录方面,inode值等(ls大目录可看到这个值增加)
cached——缓存,用于已打开的文件
note:
total=used+free
used=buffers+cached (maybe add shared also)
第二行描述应用程序的内存使用:
前个值表示-buffers/cache——应用程序使用的内存大小,used减去缓存值
后个值表示+buffers/cache——所有可供应用程序使用的内存大小,free加上缓存值
note:
-buffers/cache=used-buffers-cached
+buffers/cache=free+buffers+cached
第三行表示swap的使用:
used——已使用
free——未使用
cache释放:

说明,释放前最好sync一下,防止丢数据。
  总结: 1. 由于没有弄清linux的cache机制,把linux下内存的使用增加误叛为内存问题,结果把一个简单的问题复杂化,教训深刻。 2. 当出现问题时,要仔细思考,弄清方向,不要一头雾水就扎进去       现在终于明白了。。。 不过,基于alsa-lib的程序还没有弄好,有空在研究研究~~~~~