Summer2021-No.40 统计一个内核模块占用的内存

介绍

https://gitee.com/openeuler-competition/summer-2021/issues/I3EFZU

文件说明

old-patch文件夹内存放中期考核成果0001-statis.patch，以及9月15日初步完成的patch。

0001-add-usedmemory-to-sysfs.patch：完成sys目录下每个模块usedmemory的创建，在struct module及module_kobject当中添加了相应的数据结构。

0002-slab.patch：完成slab统计的功能，因为需要添加相应的统计函数及记录结构体，新增加了两个文件statis_memory.c以及statis_memory.h。

0003-buddy.patch：完成buddy系统的统计功能。

0004-percpu.patch：完成percpu系统的统计功能。

0005-add-split_page-krealloc.patch：增加slab和buddy系统当中的几个额外函数。

0006-mempool.patch：完成mempool的统计功能。

0007-update.patch：原先的输出中会带有Records以及Record page信息，这是供调试用的，现已删除

0008-add-dmapool.patch：新增了dmapool的统计功能

使用

使用内核模块内存统计功能需要开启mm/Kconfig下的Kmalloc debug的配置选项

开启后会在sysfs下为每个模块（非built-in模块）创建一个usedmemory文件

usedmemory文件会记录该模块使用的内存情况

slab记录从slab中分配的内存，Pages记录从buddy中分配的页，Percpu记录percpu内存，dmapool记录从dmapool中分配的内存。

测试验证结果

为了测试统计函数的准确性，使用一个模块print_module来分别测试slab、buddy、percpu、mempool相关函数的内存分配与释放情况。

kmalloc系列函数测试

slab：1472 = 256 + 192 + 512 + 512

pages：4页来自于__kmalloc

free后均为0

krealloc函数测试

使用krealloc重新分配8193字节，超过slab的限制，从buddy中分配4页

free后为0

kmalloc_node系列函数测试

1312 = 32 + 32 + 96 + 1024 + 128

free后为0

kmem_cache系列函数测试

mytest_struct结构体为28字节，创建kmem_cache时会分配32个字节

分配两次一共是64 字节

struct mytest_struct{
    char a[26];
    char c;
    char z;
};

free后为0

kmem_cache_node系列函数测试

分配一次为32字节

free后为0

kmem_cache_alloc_bulk函数测试

kmem_cache_alloc_bulk可以进行批量内存分配，测试分配20个的情况，共统计了640字节

free后为0

buddy页分配测试

alloc_pages分配16页

alloc_pages_node分配8页

get_zeroed_page分配1页

__get_free_pages分配4页

alloc_pages_exact分配3页

共计：32页

free后为0

percpu分配测试

free后为0

mempool分配测试

使用mempool分别创建一个slab_pool、一个page_pool以及两个kmalloc_pool

slab_pool分配32字节

page_pool分配8页

第一个kmalloc_pool分配32字节

第二个kmalloc_pool分配4字节

共计：64字节12页

free后均为0

参与贡献

1. Fork 本仓库

2. 新建 Feat_xxx 分支

3. 提交代码

4. 新建 Pull Request

5. https://gitee.com/gitee-stars/)