Linux lsmem 的汇总大小与单块地址范围有什么区别

我第一次用 lsmem 看内存热插拔信息时，最容易误读的是把摘要里的“总大小”和表格里的地址范围当成同一个数。其实它们处在三层口径：Memory block size 说的是单个内存块的固定粒度，表格中的 RANGE 和 SIZE 说的是一行被合并后的范围，而 Total online memory 与 Total offline memory 是对所有单块状态的汇总。

官方文档：https://github.com/util-linux/util-linux/blob/master/sys-utils/lsmem.1.adoc

记住一个最实用的判断：RANGE 是“从哪个物理地址到哪个物理地址”，SIZE 是“这一行覆盖了多少字节”，摘要中的 online/offline 则是“所有内存块按状态加起来有多少”。地址末值不是大小，单块大小也不是总量。

先把汇总区和行级字段分开

lsmem 读取的是 Linux 内存块表示。默认摘要通常包含三项：Memory block size、Total online memory 和 Total offline memory。前者是每个 memory block 的固定大小，后两项则按每个块的 online/offline 状态累加。

例如，一个系统的单块大小是 128 MiB，摘要中的在线总量是 1 GiB，这并不意味着某一行的 RANGE 必须覆盖 1 GiB。表格可能把连续、属性相同的 8 个块合并成一行，也可能因为状态或其他拆分条件分成多行。

RANGE 是地址边界，SIZE 才是范围大小

官方列定义把 RANGE 解释为内存范围的起始和结束物理地址，把 SIZE 解释为该内存范围的大小。可以用下面的关系快速检查一行是否读对：

范围大小 = 结束地址 - 起始地址 + 1
范围大小 = BLOCK 数量 × Memory block size

第二个等式成立的前提是这行表示连续的 memory block。假设单块大小为 B，这一行从第 i 个块开始、连续覆盖 n 个块，那么起始地址是 i × B，结束地址是 i × B + n × B - 1，而 SIZE 是 n × B。因此，看到类似 0x0000000040000000-0x000000007fffffff 时，不能直接把末地址当作大小；应该计算两端差值再加 1。

BLOCK 列是很好的交叉参照：单块时显示一个块号，合并后显示块号范围。它回答“这行由哪些块组成”，RANGE 回答“这些块对应哪段物理地址”，SIZE 回答“这段地址一共多大”。

# 显式选择脚本需要的列，并用字节避免 MiB/GiB 舍入造成误读
lsmem --bytes --output=RANGE,SIZE,STATE,BLOCK

# 只看摘要，快速得到单块大小和在线、离线总量
lsmem --bytes --summary=only

这里的命令只是读取方式示例。第一条适合做行级关联，第二条适合看总体盘点；两条输出的“大小”不能互相替代。

默认合并为什么会改变行数

我在排查热插拔状态时，曾经把默认输出的两行当成系统只有两个物理块。实际上，lsmem 默认会在当前 memory block 与前一个块的输出属性满足合并条件时，把它们收进同一范围。于是，一行可能对应一个块，也可能对应连续的多个块。

如果需要逐块观察，可以使用 --all；如果只希望按某个属性切开范围，可以使用 --split=STATE，也可以按 NODE、ZONES 等支持的列拆分。拆分选项改变的是“如何分行”，不会改变底层的单块大小。

还要注意，拆分策略如果强制忽略某些属性差异，某些列可能只能代表合并范围中的一个状态。官方文档特别提醒，合并可移除与不可移除块时，整行的 REMOVABLE 可能显示为不可移除。因此，想核对单块属性时，用 --all 比默认合并更稳妥。

脚本化读取时把单位和摘要边界固定下来

默认输出适合人读，不适合直接当作稳定接口。官方文档建议脚本显式指定 --output 和列清单；同时用 --bytes 输出整数型字节值，避免人类可读单位在不同数据量下发生单位切换。

# 让脚本只读取稳定列；awk 这里只展示字段传递，不把结果当成线上实测值
lsmem --bytes --noheadings --output=RANGE,SIZE,STATE,BLOCK |
  awk '{ print "range=" $1, "size_bytes=" $2, "state=" $3, "block=" $4 }'

# 需要完整逐块关系时再加 --all，避免默认合并隐藏块边界
lsmem --all --bytes --noheadings --output=RANGE,SIZE,STATE,BLOCK

如果改用 --json、--pairs 或 --raw，摘要输出会被抑制；这意味着脚本不能一边期待 JSON 表格，一边再从同一次输出里读取 Total online memory。需要摘要时单独调用 --summary=only，需要行级明细时使用显式列清单，边界会更清楚。

我会怎样快速判断一行大小

1. 先看摘要的 Memory block size，确定单块粒度。
2. 再看该行的 BLOCK，判断它是一个块还是连续块范围。
3. 用块数量乘单块大小，与该行 SIZE 对照。
4. 用 RANGE 的起止地址计算“末 - 首 + 1”，确认它是地址区间而不是累计总量。
5. 最后再把各行按状态合并，和摘要中的 online/offline 总量比较。

常见问题

为什么 RANGE 看起来很大，SIZE 却不是末地址那么大？

因为 RANGE 是起止地址表示法，SIZE 是区间长度。长度应计算为结束地址减起始地址再加 1，不能直接读取末地址的数值。

默认输出的一行就是一个 memory block 吗？

不一定。默认输出可能把连续且属性相同的多个块合并成一个范围；用 --all 才是逐块列出。

为什么某一行 SIZE 加起来和 Total online memory 对不上？

先确认是否把 offline 行也算进去了，再确认是否只截取了部分输出或改变了拆分/合并条件。摘要是按所有块的状态累计，表格行则受显示策略影响。

把 lsmem 看成“单块、范围、汇总”三层数据，就不会再把地址末值、范围大小和在线总量混在一起。排查时固定使用 --bytes、显式列清单，并在需要逐块证据时加上 --all，通常就足够稳定。