[發(fā)明專利]一種Linux內(nèi)核內(nèi)存泄漏的檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211610513.5
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN116149963A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉良明;賴冬梅;張凌云
• 申請（專利權(quán)）人: 四川天邑康和通信股份有限公司
• 主分類號: G06F11/34
• 分類號: G06F11/34;G06F9/50;G06F16/22
• 代理公司: 成都時譽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51250
• 代理人: 宋鵬程

本發(fā)明提供了一種Linux內(nèi)核內(nèi)存泄漏的檢測方法，涉及計算機(jī)內(nèi)存技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的一種Linux內(nèi)核內(nèi)存泄漏的檢測方法整個過程大致可分為三塊：分配內(nèi)存過程，釋放內(nèi)存過程，用戶查看內(nèi)存泄漏情況；該方法通過統(tǒng)計內(nèi)存分配次數(shù)和內(nèi)存釋放次數(shù)，判斷內(nèi)存塊是否可能存在內(nèi)存泄漏；若內(nèi)存分配次數(shù)減去內(nèi)存釋放次數(shù)，并超出時間閾值，則判定為內(nèi)存泄漏，并打印對應(yīng)的內(nèi)存分配信息；該方法計算量小，占用資源少，并且能KMEMLEAK技術(shù)無法檢測老化回收內(nèi)存機(jī)制導(dǎo)致的內(nèi)存泄漏情況；因此，本發(fā)明相較于現(xiàn)有方案具備實用和推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)內(nèi)存技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種Linux內(nèi)核內(nèi)存泄漏的檢測方法。

背景技術(shù)

內(nèi)存泄漏是指程序分配出去的內(nèi)存在使用完之后沒有釋放，造成資源浪費，導(dǎo)致系統(tǒng)可用的內(nèi)存越來越少。內(nèi)存泄漏是由于程序設(shè)計的缺陷導(dǎo)致的，內(nèi)存泄漏可能發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)核中，也可能發(fā)生在應(yīng)用程序中。程序設(shè)計者需要檢測出內(nèi)存泄漏的點，以滿足系統(tǒng)長期運行的穩(wěn)定性。

現(xiàn)有的內(nèi)核內(nèi)存泄漏檢測手段為Linux自帶的KMEMLEAK技術(shù)。它的原理為內(nèi)存分配時記錄分配內(nèi)存的函數(shù)調(diào)用棧、時間、大小和地址在紅黑樹中，當(dāng)內(nèi)存釋放時在該紅黑樹中刪除該條記錄，每隔10分鐘對內(nèi)存做一次掃描，如果紅黑樹中某條記錄的內(nèi)存地址在內(nèi)存中沒有找到，那么判定為內(nèi)存泄漏，然后打印出相關(guān)的函數(shù)調(diào)用棧，分配時間，分配大小等信息。

KMEMLEAK技術(shù)的缺陷為只有當(dāng)內(nèi)存中不存在紅黑樹中的地址時，才能判定為內(nèi)存泄漏，但實際問題中還有另外一種情況：分配的地址在內(nèi)存中一直存在，但是程序由于缺乏老化回收內(nèi)存的機(jī)制，導(dǎo)致內(nèi)存不被釋放，導(dǎo)致系統(tǒng)使用的內(nèi)存越來越多。這種情況下KMEMLEAK無法檢測到內(nèi)存泄漏。

因此，有必要提供一種Linux內(nèi)核內(nèi)存泄漏的檢測方法來解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述之一技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種Linux內(nèi)核內(nèi)存泄漏的檢測方法，部署在Linux內(nèi)核上，包括分配內(nèi)存過程、釋放內(nèi)存過程和內(nèi)存泄漏情況；其中，

分配內(nèi)存過程：用于設(shè)置需要跟蹤的內(nèi)存塊，并進(jìn)行內(nèi)存分配次數(shù)；

釋放內(nèi)存過程：用于監(jiān)測需要跟蹤的內(nèi)存塊，并進(jìn)行內(nèi)存釋放次數(shù)；

內(nèi)存泄漏情況：根據(jù)內(nèi)存分配次數(shù)和內(nèi)存釋放次數(shù)，判斷是否存在內(nèi)存泄漏。

作為更進(jìn)一步的解決方案，分配內(nèi)存過程通過如下步驟進(jìn)行：

步驟A1：在Linux內(nèi)核的內(nèi)存分配位置處和內(nèi)存釋放位置處添加鉤子點，鉤子點用于放置內(nèi)存記錄函數(shù)；

步驟A2：設(shè)置需要進(jìn)行跟蹤的內(nèi)存塊；

若是需要進(jìn)行跟蹤的內(nèi)存塊，則進(jìn)行步驟A3；

若不是需要進(jìn)行跟蹤的內(nèi)存塊，則進(jìn)行步驟A6；

步驟A3：記錄內(nèi)存分配信息；其中，內(nèi)存分配信息用于描述各內(nèi)存塊，描述包括內(nèi)存塊對應(yīng)的調(diào)用棧；

步驟A4：檢查Linux內(nèi)核的哈希表中是否存在內(nèi)存塊對應(yīng)的調(diào)用棧；

若存在：則將對應(yīng)調(diào)用棧的內(nèi)存分配次數(shù)加1；

若不存在：則將對應(yīng)調(diào)用棧保存至哈希表中；

步驟A5：將內(nèi)存分配信息添加至鏈表中；

步驟A6：完成一次分配內(nèi)存過程，返回結(jié)果。

作為更進(jìn)一步的解決方案，內(nèi)存分配信息中還保存有內(nèi)存塊時間、內(nèi)存塊地址和內(nèi)存塊大小。

作為更進(jìn)一步的解決方案，釋放內(nèi)存過程通過如下步驟進(jìn)行：

步驟B1：判斷內(nèi)存塊是否為需要進(jìn)行跟蹤的內(nèi)存塊；