GNU/Linux >> Linux の 問題 >  >> Linux

実行時に C でプログラムのメモリ レイアウトを表示するにはどうすればよいですか?

もう 1 つの代替手段は、プロセス メモリ マッピングの詳細をダンプする pmap ツールです。

    pmap [ -x | -d ] [ -q ] pids...
    pmap -V

pmap は procps コレクションの一部です。

また、物理マッピングに興味がある場合は、最近の Linux カーネルで利用可能になったページマップを見て、プロセスに物理メモリ情報であることを知らせることができます。これは、ユーザー空間プロセスが DMA 宛先としてバッファーの物理アドレスを見つける必要があるユーザー空間ドライバーの開発に役立つ場合があります。

https://www.kernel.org/doc/Documentation/vm/pagemap.txt


Linux では、プロセス PID については、/proc/PID/maps を参照してください。 と /proc/PID/smaps 疑似ファイル。 (プロセス自体は /proc/self/maps を使用できます そして /proc/self/smaps .)

それらの内容は man 5 proc に文書化されています。

アドレス範囲構造のリンクされたリストにコンテンツを読み込む方法の例を次に示します。

mem-stats.h :

#ifndef   MEM_STATS_H
#define   MEM_STATS_H
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>

#define PERMS_READ               1U
#define PERMS_WRITE              2U
#define PERMS_EXEC               4U
#define PERMS_SHARED             8U
#define PERMS_PRIVATE           16U

typedef struct address_range address_range;
struct address_range {
    struct address_range    *next;
    void                    *start;
    size_t                   length;
    unsigned long            offset;
    dev_t                    device;
    ino_t                    inode;
    unsigned char            perms;
    char                     name[];
};

address_range *mem_stats(pid_t);
void free_mem_stats(address_range *);

#endif /* MEM_STATS_H */

mem-stats.c :

#define _POSIX_C_SOURCE 200809L
#define _BSD_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include "mem-stats.h"

void free_mem_stats(address_range *list)
{
    while (list) {
        address_range *curr = list;

        list = list->next;

        curr->next = NULL;
        curr->length = 0;
        curr->perms = 0U;
        curr->name[0] = '\0';

        free(curr);
    }
}

address_range *mem_stats(pid_t pid)
{
    address_range *list = NULL;
    char          *line = NULL;
    size_t         size = 0;
    FILE          *maps;

    if (pid > 0) {
        char namebuf[128];
        int  namelen;

        namelen = snprintf(namebuf, sizeof namebuf, "/proc/%ld/maps", (long)pid);
        if (namelen < 12) {
            errno = EINVAL;
            return NULL;
        }

        maps = fopen(namebuf, "r");
    } else
        maps = fopen("/proc/self/maps", "r");

    if (!maps)
        return NULL;

    while (getline(&line, &size, maps) > 0) {
        address_range *curr;
        char           perms[8];
        unsigned int   devmajor, devminor;
        unsigned long  addr_start, addr_end, offset, inode;
        int            name_start = 0;
        int            name_end = 0;

        if (sscanf(line, "%lx-%lx %7s %lx %u:%u %lu %n%*[^\n]%n",
                         &addr_start, &addr_end, perms, &offset,
                         &devmajor, &devminor, &inode,
                         &name_start, &name_end) < 7) {
            fclose(maps);
            free(line);
            free_mem_stats(list);
            errno = EIO;
            return NULL;
        }

        if (name_end <= name_start)
            name_start = name_end = 0;

        curr = malloc(sizeof (address_range) + (size_t)(name_end - name_start) + 1);
        if (!curr) {
            fclose(maps);
            free(line);
            free_mem_stats(list);
            errno = ENOMEM;
            return NULL;
        }

        if (name_end > name_start)
            memcpy(curr->name, line + name_start, name_end - name_start);
        curr->name[name_end - name_start] = '\0';

        curr->start = (void *)addr_start;
        curr->length = addr_end - addr_start;
        curr->offset = offset;
        curr->device = makedev(devmajor, devminor);
        curr->inode = (ino_t)inode;

        curr->perms = 0U;
        if (strchr(perms, 'r'))
            curr->perms |= PERMS_READ;
        if (strchr(perms, 'w'))
            curr->perms |= PERMS_WRITE;
        if (strchr(perms, 'x'))
            curr->perms |= PERMS_EXEC;
        if (strchr(perms, 's'))
            curr->perms |= PERMS_SHARED;
        if (strchr(perms, 'p'))
            curr->perms |= PERMS_PRIVATE;

        curr->next = list;
        list = curr;
    }

    free(line);

    if (!feof(maps) || ferror(maps)) {
        fclose(maps);
        free_mem_stats(list);
        errno = EIO;
        return NULL;
    }
    if (fclose(maps)) {
        free_mem_stats(list);
        errno = EIO;
        return NULL;
    }

    errno = 0;
    return list;
}

上記を使用するサンプル プログラム example.c :

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include "mem-stats.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int  arg, pid;
    char dummy;

    if (argc < 2 || !strcmp(argv[1], "-h") || !strcmp(argv[1], "--help")) {
        fprintf(stderr, "\n");
        fprintf(stderr, "Usage: %s [ -h | --help ]\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "       %s PID\n", argv[0]);
        fprintf(stderr, "\n");
        fprintf(stderr, "You can use PID 0 as an alias for the command itself.\n");
        fprintf(stderr, "\n");
        return EXIT_SUCCESS;
    }

    for (arg = 1; arg < argc; arg++)
        if (sscanf(argv[arg], " %i %c", &pid, &dummy) == 1) {
            address_range *list, *curr;

            if (!pid)
                pid = getpid();

            list = mem_stats((pid_t)pid);
            if (!list) {
                fprintf(stderr, "Cannot obtain memory usage of process %d: %s.\n", pid, strerror(errno));
                return EXIT_FAILURE;
            }

            printf("Process %d:\n", pid);
            for (curr = list; curr != NULL; curr = curr->next)
                printf("\t%p .. %p: %s\n", curr->start, (void *)((char *)curr->start + curr->length), curr->name);
            printf("\n");
            fflush(stdout);

            free_mem_stats(list);

        } else {
            fprintf(stderr, "%s: Invalid PID.\n", argv[arg]);
            return EXIT_FAILURE;
        }

    return EXIT_SUCCESS;
}

Makefile 構築を簡単にする:

CC      := gcc
CFLAGS  := -Wall -Wextra -O2 -fomit-frame-pointer
LDFLAGS := 
PROGS   := example

.PHONY: all clean

all: clean $(PROGS)

clean:
    rm -f *.o $(PROGS)

%.o: %.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c $^

example: mem-stats.o example.o
    $(CC) $(CFLAGS) $^ $(LDFLAGS) -o [email protected]

上記の Makefile の 3 つのインデントされた行はしなければならないことに注意してください。 スペースではなく、タブ文字を使用してください。ここのエディターはタブをスペースに変換するようです。たとえば、

を使用して修正する必要があります。
sed -e 's|^  *|\t|' -i Makefile

インデントを修正せず、Makefile でスペースを使用すると、*** missing separator. Stop のようなエラー メッセージが表示されます。 .

一部のエディターは tab を自動的に変換します キーをいくつかのスペースに押し込むため、使用するエディターのエディター設定を詳しく調べる必要がある場合があります。多くの場合、編集者は貼り付けられたタブ文字をそのまま保持するため、いつでも別のプログラムからタブを貼り付けることができます。

コンパイルして実行するには、上記のファイルを保存して実行します:

make
./example 0

サンプルプログラム自体で使用されるメモリ範囲を出力します。たとえば、PulseAudio デーモンが使用するメモリ範囲を確認したい場合は、次を実行します。

./example $(ps -o pid= -C pulseaudio)

標準のアクセス制限が適用されることに注意してください。通常のユーザーは、そのユーザーとして実行されているプロセスのメモリ範囲のみを表示できます。それ以外の場合は、スーパーユーザー権限が必要です (sudo など)


Linux
  1. Linuxでメモリキャッシュをクリアする方法

  2. プログラムのRAM使用量を測定しますか?

  3. パイプラインはメモリ使用量をどのように制限しますか?

  1. 実際のメモリ使用量でソートされた上位プロセスを確認するには?

  2. i3でキーボードレイアウトを変更するには?

  3. isolcpusがアクティブになっているかどうかを検出する方法は?

  1. プログラムの出力をZipファイルにリダイレクトする方法は??

  2. RAM を消費する Python プログラム

  3. Linux でのプログラム メモリ レイアウト