Linux 性能实战 | 附录：动态链接库是如何影响多个进程内存占用的？

在 Linux 内存分析中，很多工程师都会遇到一个现象：

ps aux | grep my_program

发现多个进程的 RSS 都很大，例如：

进程A RSS = 200MB
进程B RSS = 200MB
进程C RSS = 200MB

直觉上会认为系统用了：

600MB 内存

但实际物理内存可能只增加了：

220MB

为什么会这样？

答案就是：shared page（共享页）

而 shared page 最常见的来源，就是 动态链接库 (.so)。

这篇文章将从工程角度，彻底讲清楚：

• 什么是 shared page
• 动态链接库如何产生 shared page
• 为什么多个进程 RSS 很大，但实际内存没增加多少
• RSS / PSS / USS 的本质区别

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一、shared page 是什么？

一句话定义：

shared page = 多个进程映射到同一个物理内存页

关键点：

• 每个进程有自己的虚拟地址空间
• 但不同进程的虚拟页，可以指向同一个物理页

示意图：

结果：

两个进程
共享同一份物理内存

不是复制。

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二、shared page 最常见来源：动态链接库 (.so)

例如系统中的：

/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6

当程序启动：

./my_program

Linux 不会把 libc.so 复制进进程。

而是通过：

mmap("libc.so", MAP_SHARED)

把文件映射进内存。

流程：

关键：

多个进程共享 page cache 中的物理页

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三、核心机制：page cache

Linux 有一个全局结构：

page cache

作用：

缓存文件内容对应的物理页

例如：

libc.so

只加载一次：

结果：

100个进程
只使用一份物理内存

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四、为什么 RSS 看起来很大？

RSS 定义：

RSS = 进程映射的物理页数量

注意：

RSS 不关心页是否共享

示例：

libc.so 占用：

10MB

运行 100 个进程：

每个进程：

RSS += 10MB

但真实物理内存：

仍然是 10MB

不是：

1000MB

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五、PSS 才是真实物理占用的更好指标

PSS 定义：

PSS = shared page 按进程数量平均分配

示例：

libc.so = 10MB
进程数 = 10

每个进程：

PSS = 1MB

系统总 PSS：

10MB

符合真实物理内存。

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六、USS：进程真正独占的内存

USS 定义：

USS = 进程独占页

不包含：

shared page

示例：

heap = 50MB
shared libc = 10MB

结果：

RSS = 60MB
PSS ≈ 51MB
USS = 50MB

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七、动态链接库为什么可以共享？

因为动态库是：

文件-backed memory
read-only

Linux 可以安全共享。

而不是：

匿名内存（heap）

匿名内存不能共享。

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八、如果使用静态链接，会发生什么？

静态链接：

gcc main.c -static

结果：

每个进程：

都有一份 libc 副本

示意：

无法共享。

内存占用：

线性增长

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九、fork 也会产生 shared page（Copy-on-Write）

fork 后：

共享同一页。

只有写入时：

才复制

这叫：

Copy-on-Write

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十、如何查看 shared page？

查看：

cat /proc/<pid>/smaps

示例：

Shared_Clean: 2048 kB
Private_Clean: 0

说明：

全部共享

推荐工具：

smem -r

输出：

PID RSS PSS USS

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十一、shared page 如何影响 RSS / PSS / USS

关系图：

总结：

指标	是否包含 shared
RSS	包含
PSS	按比例
USS	不包含

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十二、工程中的典型误解

误解：

RSS 大 = 内存真的占用大

正确理解：

RSS 包含 shared page

真实占用更接近：

PSS
或
USS

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十三、一个真实工程案例

系统运行：

100 个 nginx worker
每个 RSS = 50MB

直觉：

5000MB

实际：

物理内存 ≈ 800MB

原因：

libc
libssl
libcrypto
共享

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十四、总结

shared page 本质：

多个进程共享 page cache 中的物理页

主要来源：

动态链接库 (.so)
mmap 文件
fork (COW)

对内存指标影响：

RSS 包含 shared
PSS 按比例分摊
USS 只统计独占

工程实践建议：

看真实内存占用：

优先看 PSS
其次看 USS
不要只看 RSS

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