1. Introduction
Android对内存的使用包括内存泄漏和内存越界，内存泄漏会导致系统内存减少，最终分配不到内存，这样大的程序就不能运行，甚至系统没有内存而崩溃。Android中kernel和应用程序都可能会有内存泄漏和越界。对于Java代码，在越界的时候虚拟机会加以检查并抛出异常。而对于C/C++代码，越界的时候就悄无声息地让程序出错或crash
2. 内核中的内存泄漏检测
内核中已经内嵌了内存泄漏的代码，编译的时候需要打开配置
代码及帮助位置:
其中kmemcheck是检测内存越界等错误的，目前只支持X86
kernel/Documentation/kmemleak.txt
kernel/Documentation/kmemcheck.txt
kernel/mm/kmemleak.c
kernel/mm/kmemcheck.c
内核配置
CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK=y
CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_EARLY_LOG_SIZE=1000
其中CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_EARLY_LOG_SIZE的大小跟board的kernel porting相关，
有的不需要定义，有的需要定义大一点，可以在kmemleak.c中模块初始化代码中调试.
kmemleak模块初始化成功后，会产生/sys/kernel/debug/kmemleak这个文件
操作命令如下:
#su
#echo scan > /sys/kernel/debug/kmemleak扫描泄漏
#cat /sys/kernel/debug/kmemleak 查看泄漏
#echo clear > /sys/kernel/debug/kmemleak清除结果
当出现泄漏后，会有提示，比如
unreferenced object 0xd25f3cc0 (size 64):
comm "Binder_5", pid 1257, jiffies 68676 (age 3105.280s)
hex dump (first 32 bytes):
00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
backtrace:
[<c00fa860>] create_object+0x12c/0x248
[<c0540fd4>] kmemleak_alloc+0x88/0xcc
[<c00f6f10>] kmem_cache_alloc_trace+0x13c/0x1f4
[<c026749c>] ion_carveout_heap_map_dma+0x34/0xcc
[<c0265280>] ion_alloc+0x170/0x3f0
[<c02655c0>] ion_ioctl+0xc0/0x410
[<c010d9b0>] do_vfs_ioctl+0x4f4/0x568
[<c010da6c>] sys_ioctl+0x48/0x6c
[<c000f800>] ret_fast_syscall+0x0/0x48
[<ffffffff>] 0xffffffff
通过backtrace可以看到泄漏的地方是ion_carveout_heap_map_dma，通过看代码发现是
ion_carveout_heap_unmap_dma的时候少释放了内存。
kmemleak的原理这里不作介绍，大致原理扫描是否有指针指向这段内存，没有则认为是泄漏，这也导致有的地方会误报，比如内存重复使用带引用次数的，
int offset = 4；
char *real = kmalloc(size, flag) + offset
kfree(real - offset)
在内核中这种特殊的地方很少，大部分检测出来的都是真的泄漏了。
3. 内核中的内存越界检测
参考: kernel/Documentation/vm/slub.txt
内核配置为使用slub作为内存分配器,slub本身提供了检查越界的接口，如果kernel刚启动就要检查内存破坏，则需要编译的时候配置CONFIG_SLUB_DEBUG_ON=y
否则可以使用slabinfo –d A来打开检查功能，打开后，slub会在内存后面加一些关键字，释放的时候会检查是否被破坏，如果破坏了，check_bytes_and_report中print一个警告,
可以修改check_bytes_and_report后面部分的代码，在debug版本中加入panic让系统死机来报告内存越界错误。
static int check_bytes_and_report(struct kmem_cache *s, struct page *page,
u8 *object, char *what,
u8 *start, unsigned int value, unsigned int bytes)
{
u8 *fault;
u8 *end;
fault = memchr_inv(start, value, bytes);
if (!fault)
return 1;
end = start + bytes;
while (end > fault && end[-1] == value)
end--;
slab_bug(s, "%s overwritten", what);
printk(KERN_WARN "INFO: 0x%p-0x%p. First byte 0x%x instead of 0x%x\n",
fault, end - 1, fault[0], value);
print_trailer(s, page, object);
restore_bytes(s, what, value, fault, end);
return 0;
}
比如显示如下:
BUG kmalloc-8: Redzone overwritten
--------------------------------------------------------------------
INFO: 0xc90f6d28-0xc90f6d2b. First byte 0x00 instead of 0xcc INFO: Slab 0xc528c530 flags=0x400000c3 inuse=61 fp=0xc90f6d58 INFO: Object 0xc90f6d20 @offset=3360 fp=0xc90f6d58 INFO: Allocated in get_modalias+0x61/0xf5 age=53 cpu=1 pid=554
Bytes b4 0xc90f6d10: 00 00 00 00 00 00 00 00 5a 5a 5a 5a 5a 5a 5a 5a ........ZZZZZZZZ Object 0xc90f6d20: 31 30 31 39 2e 30 30 35 1019.005 Redzone 0xc90f6d28: 00 cc cc cc . Padding 0xc90f6d50: 5a 5a 5a 5a 5a 5a 5a 5a ZZZZZZZZ
[<c010523d>] dump_trace+0x63/0x1eb
[<c01053df>] show_trace_log_lvl+0x1a/0x2f
[<c010601d>] show_trace+0x12/0x14
[<c0106035>] dump_stack+0x16/0x18
[<c017e0fa>] object_err+0x143/0x14b
[<c017e2cc>] check_object+0x66/0x234
[<c017eb43>] __slab_free+0x239/0x384
[<c017f446>] kfree+0xa6/0xc6
[<c02e2335>] get_modalias+0xb9/0xf5
[<c02e23b7>] dmi_dev_uevent+0x27/0x3c
[<c027866a>] dev_uevent+0x1ad/0x1da
[<c0205024>] kobject_uevent_env+0x20a/0x45b
[<c020527f>] kobject_uevent+0xa/0xf
[<c02779f1>] store_uevent+0x4f/0x58
[<c027758e>] dev_attr_store+0x29/0x2f
[<c01bec4f>] sysfs_write_file+0x16e/0x19c
[<c0183ba7>] vfs_write+0xd1/0x15a
[<c01841d7>] sys_write+0x3d/0x72
[<c0104112>] sysenter_past_esp+0x5f/0x99
[<b7f7b410>] 0xb7f7b410
4. 应用的内存简介
4.1. 查看系统内存
可以使用ddms来查看系统的内存使用情况,是靠读取/proc/meminfo来分析出来的框图。
4.2. 进程内存查看
单个进程的内存使用情况可以检查 proc/<pid>/status
再具体可以看
/proc/<pid>/statm
/proc/<pid>/maps
/proc/<pid>/smaps
top命令也可以显示VSS和 RSS
VSS - Virtual Set Size 虚拟耗用内存（包含共享库占用的内存）
RSS - Resident Set Size 实际使用物理内存（包含共享库占用的内存）
PSS - Proportional Set Size 实际使用的物理内存（比例分配共享库占用的内存）
USS - Unique Set Size 进程独自占用的物理内存（不包含共享库占用的内存
一般来说内存占用大小有如下规律：VSS >= RSS >= PSS >= USS
# procrank -h
