Linux free -m 詳細說明

free 指令相對于top 提供了更簡潔的檢視系統記憶體使用情況：

$ free

           used         free      shared       buffers       cached

Mem:                        255268       238332     16936       0           85540       126384

-/+ buffers/cache:                        26408        228860

Swap:                        265000          0          

其中的相關說明：

Mem：表示實體記憶體統計

-/+ buffers/cached：表示實體記憶體的緩存統計

Swap：表示硬碟上交換分區的使用情況（這裡我們不去關心）

系統的總實體記憶體：255268Kb（256M），但系統目前真正可用的記憶體并不是第一行free 标記的 16936Kb，它僅代表未被配置設定的記憶體。

我們使用total1、used1、free1、used2、free2

total1：    表示實體記憶體總量。

used1：     表示總計配置設定給緩存（包含buffers 與cache ）使用的數量，但其中可能部分緩存并未實際使用。

free1：    未被配置設定的記憶體。

shared1：   共享記憶體，一般系統不會用到，這裡也不讨論。

buffers1： 系統配置設定但未被使用的buffers 數量。

cached1：  

used2：     實際使用的buffers 與cache 總量，也是實際使用的記憶體總量。

free2：    

　　可以整理出如下等式：

total1 = used1 + free1

total1 = used2 + free2

used1   = buffers1 + cached1 + used2

free2  

　　buffer 與cache 的差別

A buffer is something that has yet to be "written" to disk.

A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.

　　更詳細的解釋參考：Difference Between Buffer and Cache

對于共享記憶體（Shared memory），主要用于在UNIX 環境下不同程序之間共享資料，是程序間通信的一種方法，一般的應用程式不會申請使用共享記憶體，筆者也沒有去驗證共享記憶體對上面等式的影響。如果你有興趣， 請參考：What is Shared Memory?

　　cache 和 buffer的差別：

Cache： 高速緩存，是位于CPU與主記憶體間的一種容量較小但速度很高的存儲器。由于CPU的速度遠高于主記憶體，CPU直接從記憶體中存取資料要等待一定時間周 期，Cache中儲存着CPU剛用過或循環使用的一部分資料，當CPU再次使用該部分資料時可從Cache中直接調用,這樣就減少了CPU的等待時間,提 高了系統的效率。Cache又分為一級Cache(L1 Cache)和二級Cache(L2 Cache)，L1 Cache內建在CPU内部，L2 Cache早期一般是焊在主機闆上,現在也都內建在CPU内部，常見的容量有256KB或512KB L2 Cache。

Buffer：緩沖區，一個用于存儲速度不同步的裝置或優先級不同的裝置之間傳輸資料的區域。通過緩沖區，可以使程序之間的互相等待變少，進而使從速度慢的裝置讀入資料時，速度快的裝置的操作程序不發生間斷。

　　Free中的buffer和cache：（它們都是占用記憶體）：

buffer: 作為buffer cache的記憶體，是塊裝置的讀寫緩沖區

cache: 作為page cache的記憶體, 檔案系統的cache

　　如果 cache 的值很大，說明cache住的檔案數很多。如果頻繁通路到的檔案都能被cache住，那麼磁盤的讀IO bi會非常小。

Buffer和Cache的差別

   緩存（cached）是把讀取過的資料儲存起來，重新讀取時若命中（找到需要的資料）就不要去讀硬碟了，若沒有命中就讀硬碟。其中的資料會根據讀取頻率進行組織，把最頻繁讀取的内容放在最容易找到的位置，把不再讀的内容不斷往後排，直至從中删除。

   緩沖（buffers）是根據磁盤的讀寫設計的，把分散的寫操作集中進行，減少磁盤碎片和硬碟的反複尋道，進而提高系統性能。linux有一個守護程序定 期清空緩沖内容（即寫如磁盤），也可以通過sync指令手動清空緩沖。舉個例子吧：我這裡有一個ext2的U盤，我往裡面cp一個3M的MP3，但U盤的 燈沒有跳動，過了一會兒（或者手動輸入sync）U盤的燈就跳動起來了。解除安裝裝置時會清空緩沖，是以有些時候解除安裝一個裝置時要等上幾秒鐘。