La version 2.6.25 du noyau Linux a vu l'apparition d'une série de patchs écrits par Matt Mackall, qui permettent de connaitre précisément le mapping entre les pages virtuelles et les pages physiques, et tout ceci au niveau userland. Cela se fait par l'intermédiaire des fichiers spéciaux /proc/PID/pagemap, /proc/kpagecount et /proc/kpageflags. Le premier indique les adresses des pages physiques utilisées par un processus précis. Le second montre, pour chaque page physique, le nombre de pages virtuelles qui pointent dessus. En effet, la pagination permet de faire correspondre à une même page physique plusieurs page virtuelles appartenant à des processus différents. Enfin, /proc/kpageflags permet de connaitre le statut d'une page mémoire, qui peut être une combinaison des flags suivants :

#define KPF_LOCKED     0
#define KPF_ERROR      1
#define KPF_REFERENCED 2
#define KPF_UPTODATE   3
#define KPF_DIRTY      4
#define KPF_LRU        5
#define KPF_ACTIVE     6
#define KPF_SLAB       7
#define KPF_WRITEBACK  8
#define KPF_RECLAIM    9
#define KPF_BUDDY     10

Avec toutes ces infos, il est possible d'établir une cartographie de l'utilisation de la mémoire vive. C'est ce que fait l'outil Pagemap-Demo, développé par le même auteur que ces patchs. Le graphique suivant montre la mémoire virtuelle d'un processus (en l'occurence, firefox). On peut voir le segment de code (le ptit truc tout en haut à gauche), ainsi que le tas (le rectangle du haut), le pile et les différentes librairies (en bas). La correspondance avec le nom des segments est faite en lisant les informations délivrées par le fichier /proc/PID/maps. Il suffit donc de survoler un segment pour connaitre à quoi il correspond et sur quelle adresse nous sommes.

/proc/PID/pagemap

Le graphique suivant représente le même processus, firefox, mais après avoir ouvert de nombreux sites web. Le jaune indique les pages les plus récemment ajoutées.

/proc/PID/pagemap

Maintenant, on passe à l'affichage d'une cartographie de la mémoire physique :

/proc/kpagecount

Enfin, on peut connaitre clairement comment la mémoire est utilisée :

/proc/kpageflags

  • En blanc : les objets utilisés par l'allocateur slab au sein du noyau.
  • En rose : les pages ayant le flag dirty activé.
  • En bleu : les pages utilisées par l'algorithme LRU (Least Recently Used).

Le patch permet également de connaitre la quantité de mémoire physique partagée entre différents processus ainsi que la mémoire physique utilisée uniquement par un processus. Ceci permet d'obtenir une nouvelle valeur, le PSS (Proportional Set Size), qui indique le nombre de pages mémoires divisé par le nombre de processus qui l'utilisent. Une information pertinente pour évaluer la quantité de mémoire utilisée par un processus.