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(轉)Linux環境下面 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

                                      total            used         free      shared       buffers       cached

Mem:                        255268       238332     16936       0           85540       126384

-/+ buffers/cache:                        26408        228860

Swap:                        265000          0           265000

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 等名稱來代表上面統計資料的各值,1、2 分别代表第一行和第二行的資料。

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:   系統配置設定但未被使用的cache 數量。buffer 與cache 的差別見後面。

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

free2:     未被使用的buffers 與cache 和未被配置設定的記憶體之和,這就是系統目前實際可用記憶體。

  可以整理出如下等式:

total1 = used1 + free1

total1 = used2 + free2

used1   = buffers1 + cached1 + used2

free2   = buffers1 + cached1 + free1

  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。

修改/etc/sysctl.conf中的vm.swappiness右邊的數字可以在下次開機時調節swap使用政策。該數字範圍是0~100,數字越大越傾向于使用swap。預設為60,可以改一下試試。

兩者都是RAM中的資料。簡單來說,buffer是即将要被寫入磁盤的,而cache是被從磁盤中讀出來的。

buffer是由各種程序配置設定的,被用在如輸入隊列等方面,一個簡單的例子如某個程序要求有多個字段讀入,在所有字段被讀入完整之前,程序把先前讀入的字段放在buffer中儲存。

cache經常被用在磁盤的I/O請求上,如果有多個程序都要通路某個檔案,于是該檔案便被做成cache以友善下次被通路,這樣可提供系統性能。

Linux的記憶體管理,實際上跟windows的記憶體管理有很相像的地方,都是用虛拟記憶體這個的概念,說到這裡不得不罵MS,為什麼在很多時候還有很大的實體記憶體的時候,卻還是用到了pagefile. 是以才經常要跟一幫人吵着說Pagefile的大小,以及如何配置設定這個問題,在Linux大家就不用再吵什麼swap大小的問題,我個人認為,swap設個512M已經足夠了,如果你問說512M的SWAP不夠用怎麼辦?隻能說大哥你還是加記憶體吧,要不就檢查你的應用,是不是真的出現了memory leak(記憶體洩漏).

在Linux下檢視記憶體我們一般用command free

[[email protected] ~]# free

                  total           used       free     shared    buffers     cached

Mem:    386024      377116     8908       0           21280     155468

-/+ buffers/cache:     200368    185656

Swap:    393552            0          393552

下面是對這些數值的解釋:

第二行(mem):

total:總計實體記憶體的大小。

used:已使用多大。

free:可用有多少。

Shared:多個程序共享的記憶體總額。

Buffers/cached:磁盤緩存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

used:已使用多大。

free:可用有多少。

第四行就不多解釋了。

差別:

第二行(mem)的used/free與第三行(-/+ buffers/cache) used/free的差別。

這兩個的差別在于使用的角度來看,第一行是從OS的角度來看,因為對于OS,buffers/cached 都是屬于被使用,是以他的可用記憶體是8908KB,已用記憶體是377116KB,其中包括,核心(OS)使用+Application(X,oracle,etc)使用的+buffers+cached.

第三行所指的是從應用程式角度來看,對于應用程式來說,buffers/cached 是等于可用的,因為buffer/cached是為了提高檔案讀取的性能,當應用程式需在用到記憶體的時候,buffer/cached會很快地被回收。

是以從應用程式的角度來說,可用記憶體=系統free( memory+buffers+cached.)

如上例:

185656=8908+21280+155468

接下來解釋什麼時候記憶體會被交換,以及按什麼方交換。

當可用記憶體少于額定值的時候,就會開會進行交換.

如何看額定值(RHEL4.0):

#cat /proc/meminfo

交換将通過三個途徑來減少系統中使用的實體頁面的個數: 

1.減少緩沖與頁面cache的大小,

2.将系統V類型的記憶體頁面交換出去, 

3.換出或者丢棄頁面。(Application 占用的記憶體頁,也就是實體記憶體不足)。

事實上,少量地使用swap是不是影響到系統性能的。

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