如何一条命令，榨干机器的所有内存？

原創

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2021-10-23 21:26

最近在验证一些机器的内存分配规律的时候，学习到了一些技能，趁着周末有时间写点东西，跟大家分享一下。

大家可能有遇到类似的场景，想要对机器进行压测模拟 OOM 的场景，但是无奈机器的规格实在太高，若用代码去实现，大家可以想象一下如何实现？个人感觉还是有点麻烦的。

那么有没有好有的办法，不用写代码，用几个简单的命令直接就可以向机器申请内存呢？或者更极端点，直接把机器的内存给榨干了。。

若你经常使用 linux，你会发现 df -Th 后，一定会有 tmpfs 类型的文件系统挂载在 /dev/shm 下面，虽然你大概率不会关注到它。

$ df -Th
Filesystem     Type      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs       devtmpfs  910M     0  910M   0% /dev
tmpfs          tmpfs     919M     0  919M   0% /dev/shm
tmpfs          tmpfs     919M  896K  918M   1% /run
tmpfs          tmpfs     919M     0  919M   0% /sys/fs/cgroup
/dev/vda1      ext4       40G   11G   27G  28% /
tmpfs          tmpfs     184M     0  184M   0% /run/user/0

而这个 tmpfs 就是明哥今天要介绍的主角。

tmpfs，顾名思义，是临时文件系统，是一种基于内存的文件系统。

它和虚拟磁盘 ramdisk比较类似像，但不完全相同，和ramdisk一样，tmpfs可以使用RAM，但它也可以使用swap分区来存储，而且传统的ramdisk是个块设备，要用mkfs来格式化它，才能真正地使用它；而tmpfs是一个文件系统，并不是块设备，只是安装它，就可以使用了。tmpfs是最好的基于RAM的文件系统。

这意味着，你往挂载了 tmpfs 的目录下写入的文件，都会直接写入内存中。

假如你想占用机器 10G 的内存，那我只要先创建一个临时目录 /tmp/memory ，并指定 tmpfs 的文件系统类型及大小 10240M 挂载到该目录下。

$ mount -t tmpfs -o size=10240M tmpfs /tmp/memory

接着咱使用 dd 命令，往该目录下写入多少内容，就会占用多少内存，由于我们的目的是占用内存，因此 if 直接使用 /dev/zero

$ dd if=/dev/zero of=/tmp/memory/block

当 dd 写入完成后，你再使用 free 去查看可用内存，会发现剩余的内存可分配的内存少了 10G。

如果你想用完机器的所有内存，完全可以在 mount 的时候，指定 size 为机器的内存大小，但你要清楚你在做什么，否则执行完 dd ，你的机器可能就挂了。

利用上面这个方法，其实还可以做更多的事情，比如你在机器你有两个 NUMA Node ，但你只想占用 NUMA Node 0 的内存，那就可以指定 NUMA Node 0 的内存，怎么办呢？

首先利用 lscpu 找到 NUMA Node 0 上的所有 cpu 核

$ node0_cpus=$(lscpu | grep "NUMA node0" | awk '{print $NF}')

然后使用 taskset 工具来指定对应的 cpu 核来执行创建 tmpfs 目录和 dd 的过程

$ cat > /root/mem_alloc.sh <<EOF
#!/bin/bash
tmpdir=`mktemp`
mount -t tmpfs -o size=1024M tmpfs ${tmpdir}
dd if=/dev/zero of=${tmpdir}/block
EOF

$ taskset -c "${node0_cpus}" sh /root/mem_alloc.sh

执行完成后，如果你所占用的内存，没有超过 NUMA Node 0 的本地内存，那么你使用 numactl 就会发现上面命令都只占用了 NUMA Node0 的内存。