procps源码学习笔记 free命令 001

文章列表

开源代码路径：https://github.com/warmchang/procps.git

总结

free命令打印内存参数的来源如下：
1.MEM部分：
MEMINFO_MEM_TOTAL：直接来自设备meminfo节点，MemTotal: 2022668 kB。
MEMINFO_MEM_USED：优先使用MemTotal-MemAvailable，
其次使用MemTotal-MemFree。
MEMINFO_MEM_FREE：直接来自设备meminfo节点，MemFree: 186916 kB。
MEMINFO_MEM_SHARED：直接来自设备meminfo节点，Shmem: 43336 kB。
MEMINFO_MEM_BUFFERS：直接来自设备meminfo节点，Buffers: 52204 kB。
MEMINFO_MEM_CACHED_ALL：（Cached: 692460 kB）+（SReclaimable: 77828 kB）。
MEMINFO_MEM_AVAILABLE：直接来自设备meminfo节点，MemAvailable: 804656 kB。
MEMINFO_MEM_LOW_TOTAL：直接来自设备meminfo节点，LowTotal，如果LowTotal值为0，就使用MemTotal代替。
MEMINFO_MEM_LOW_FREE：直接来自设备meminfo节点，LowFree，如果LowFree值为0，就使用MemFree代替。
MEMINFO_MEM_LOW_USED：LowTotal-LowFree。
MEMINFO_MEM_HIGH_TOTAL：直接来自设备meminfo节点，HighTotal。
MEMINFO_MEM_HIGH_FREE：直接来自设备meminfo节点，HighFree。
MEMINFO_MEM_HIGH_USED：HighTotal-HighFree。
2.SWAP部分：
MEMINFO_SWAP_TOTAL：直接来自设备meminfo节点，SwapTotal: 2744316 kB。
MEMINFO_SWAP_FREE：直接来自设备meminfo节点，SwapFree: 1844116 kB。
MEMINFO_SWAP_USED：SwapTotal-SwapFree。
3.TOTAL部分：
TOTAL：MEMINFO_MEM_TOTAL+MEMINFO_SWAP_TOTAL。
USED：MEMINFO_MEM_USED+MEMINFO_SWAP_USED。
FREE：MEMINFO_MEM_FREE+MEMINFO_SWAP_FREE。
4.虚拟内存部分：
MEMINFO_MEM_COMMIT_LIMIT：直接来自设备meminfo节点，CommitLimit: 3755648 kB。
MEMINFO_MEM_COMMITTED_AS：直接来自设备meminfo节点，Committed_AS: 6016100 kB。
COMMIT_FREE：CommitLimit-Committed_AS。

学习过程

gdb单步调试跟踪+SI源码阅读

查看main函数入参。

从下图可以看出当前free，入参个数是1个，入参内容是/home/xiao123/Downloads/code/procps-master/target_out/bin/free。
单步跟踪，发现HAVE_PROGRAM_INVOCATION_NAME被定义。

查看该值与变量名意思一致，指的是改程序的绝对地址+程序名。
SI搜索未在代码中找到该宏定义的位置，看来是在编译时定义的。
单步跟踪setlocale

当setlocale用来转换当前字符格式为当前终端支持的格式。

如下函数也是设定国际化的。bindtextdomain是将国际化包名和具体的目录名绑定，textdomain通过包名来设置国际化文本域的。

	setlocale (LC_ALL, "");bindtextdomain(PACKAGE, LOCALEDIR);textdomain(PACKAGE);atexit(close_stdout);  // 退出时设置的处理函数。

参数检查，由于之前没有传递参数，所以这个代码段就不进入。
最后一个命令行参数判断。
procps_meminfo_new函数阅读
由于ITEMTABLE_DEBUG没有定义，就直接跳过debug代码段，进行参数检查。
meminfo_make_hash_failed函数

作用是创建hash table连接到meminfo_info.hashtab中去，然后将/proc/meminfo中的参数一个一个保存到hash table中去。具体可以man 5 proc查看。

该函数完整执行结束，查看对应meminfo_info。当前参数有60，hsearch建议剩余25%。
meminfo_read_failed函数

以上，通过将当前的meminfo数据拷贝到old中外，就判断当前meminfo_fd是否有效，不有效就打开一个文件句柄。

从打开的文件句柄中读取8k的内容，存到局部变量buf中。

循环读入meminfo内容，并保存在之前创建的hash_table中。

以上是内存显示调整的策略。
回到main函数中，现在就剩下一个主循环，显示内存的统计信息了。
单步跟踪print_head_col函数

这个函数意思是如果字符串小于9时，除过有效字符str外其余字符以空格填充。中间使用mbstowcs计算当前的宽字符格式，以wcswidth计算当前的宽字符占多少字节，以便后面方便填充空格。
scale_size(MEMINFO_GET函数单步调试。

上面表示打印信息以11字节右对齐方式打印。

MEMINFO_GET这个宏定义其实是调用了procps_meminfo_get函数，然后将此函数的结果返回。
单步 procps_meminfo_get函数发现，这个函数的逻辑大概为1.获取信息的时间间隔>=1s时，就会重新获取/proc/meminfo节点信息；2.使用宏定义封装，来从hash_table中获取指定的信息。如下是从hash_table中获取的代码。

单步scale_size函数，发现此函数有两种刻度方式表示，当启用了FREE_SI的话，就会使用SI的方式去度量否则就会使用正常的计算机定义的刻度去度量。
如果没有定义FREE_HUMANREADABLE,一般会按照期望的要求输入（比如按照K、M、G、T任意一个数量级输出）否则会按照K数量级输出。
如果有定义FREE_HUMANREADABLE，则会按照人类可读的方式输出。
跳到主流程，如果指定了FREE_WIDE则按照下面方式输出。
如果指定了高低端内存则按照下面方式输出。
打印swap的内存情况。
如果指定了FREE_TOTAL部分则打印总的内存情况。
如果指定了FREE_COMMITTED,则会打印系统虚拟内存的使用情况。

上面分别打印了总的虚拟内存、已经使用的虚拟内存和剩余的虚拟内存。
如果指定了，则会按照要求持续打印指定的次数，未指定则会一直打印下去。
到此，这份源码就已经分析完了。