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linux下在終端環境下可以使用free命令看到系統實際使用記憶體的情況,一般用free -m方式檢視記憶體佔用情況(兆為單位)。而系統實際可用記憶體是不是free部分呢,不是的,系統實際記憶體佔用以及可用記憶體有如下幾個加減法:

  • used=total-free  total=used+free
  • 實際記憶體佔用:used-buffers-cached 即 total-free-buffers-cached
  • 實際可用記憶體:buffers+cached+free

                   total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:            128        119           8          0            1               22
-/+ buffers/cache:        95          32
swap:          255            0         255

第1行Mem資料:

  • total 記憶體總數: 128
  • used 已經使用的記憶體數: 119
  • free 空閒的記憶體數: 8
  • shared 當前已經廢棄不用,總是0
  • buffers Buffer Cache記憶體數: 1
  • cached Page Cache記憶體數: 22

第2行-/+ buffers/cache:

  • -buffers/cache 的記憶體數:95 (等於第1行的 used - buffers - cached)
  • +buffers/cache 的記憶體數: 32 (等於第1行的 free + buffers + cached)

可見-buffers/cache反映的是被程式實實在在吃掉的記憶體,而+buffers/cache反映的是可以挪用的記憶體總數。

第三行資料是交換分割槽SWAP的,也就是我們通常所說的虛擬記憶體。

為了提高磁碟存取效率, Linux做了一些精心的設計, 除了對dentry進行快取(用於VFS,加速檔案路徑名到inode的轉換), 還採取了兩種主要Cache方式:Buffer Cache和Page Cache。前者針對磁碟塊的讀寫,後者針對檔案inode的讀寫。這些Cache有效縮短了 I/O系統呼叫(比如read,write,getdents)的時間。

感興趣的可以進一步參考檔案/proc/meminfo,free命令就是根據它的資訊生成的。free命令的原始碼可從procps-xxx-.src.rpm獲取,xxx為版本號,比如procps-3.2.3-5.3.src.rpm。

系統管理員必須維護他們伺服器的健康執行。其中一個重要的部分就是記憶體。當伺服器記憶體使用率過高時,它會降低伺服器的效能。Linux有一個稱為 free 的工具,來監控記憶體使用率。

free 命令是什麼

free 命令是一個顯示系統中空閒和已用記憶體大小的工具。free 命令的輸出和 top 命令相似。大多數Linux發行版已經含有 free 命令。

如何執行 free

想要執行,只需在控制檯輸入free 即可。不帶選項執行會顯示一個以KB為單位的預設輸出。

$ free

從上面的截圖我們看到:

記憶體 (以KB計)

  • Total(全部) : 1026740
  • Used(已用) : 843396
  • Free(可用) : 183344
  • Shared(共享) : 0
  • Buffers(塊裝置快取區) : 52704
  • Cached(檔案快取) : 376384

buffers是指用來給塊裝置做的緩衝大小,他只記錄檔案系統的metadata以及 tracking in-flight pages.

cached是用來給檔案做緩衝。

那就是說:buffers是用來儲存,目錄裡面有什麼內容,許可權等等。而cached直接用來記憶我們開啟的檔案

Swap (以KB計)

  • Total(全部) : 1045500
  • Used(已用) : 3376
  • Free(可用) : 1042124

當你看見 buffer/cache 的空閒空間低或者 swap 的空閒空間低,說明記憶體需要升級了。這意味這記憶體利用率很高。請注意 shared(共享)記憶體列應該被忽略 ,因為它已經被廢棄了。

以其它單元顯示記憶體資訊

如我們先前提到的,預設 free 會以 KB 為單位顯示資訊。free 同樣提供給我們 b (B), -k (KB), -m (MB), -g (GB) and –tera (TB)這些單位。要顯示我們想要的單位,只要選擇一個並在 free 後面跟上。下面一個是以 MB 為單位的輸出樣例。

$ free -m

這個技巧同樣適用於-b, -k, -g 以及 –tera 選項。

以適於人類可讀方式顯示記憶體資訊

free 同樣提供了-h選項,這意味著適於人類可讀(譯註:系統上可能並不存在-h選項,已被-m取代)。那麼這與其它的選項有什麼不同呢,如-m(MB)選項? 可見的最大不同是-h選項會在數字後面加上適於人類可讀的單位。讓我們看一個例子。

$ free -h

如我們一起看到的,在1,0數字後這裡是G(GB)字母。當數字並沒有達到GB時,free足夠聰明來知道並在每個數字後面跟上合適的單位。後面的M - 數字929告訴我們它有929MB(譯註: 原文為929 number tell us its 969 Megabytes,這裡應該為輸入錯誤)。

間隔顯示 free

作為一個狀態檢查工具,最好的統計記憶體利用率的方法是使用延遲間隔。這麼做的話,我們可以使用-s選項後面跟上我們想要間隔的N秒數。我們可以在後面合併幾個選項來使輸出滿足我們的需求。假如我們想要每3秒統計一次記憶體利用率並且適於人類可讀,那麼就像這樣做:

$ free -hs 3

顯示高低記憶體利用率

如果我們想要知道高低記憶體統計,我們可以使用-l選項。下面是一個例子。

$ free -l

顯示 Linux 全部記憶體

如果我們需要每列的總計資訊,我們可以在 free 命令後面跟上 -t 選項。這會在字底部額外加入一行顯示。

$ free -t

總結

除了vmstat以外,free 命令也是一個用於統計記憶體利用率的簡單統計工具。用這個你可以快速檢視你的 Linux 記憶體資訊。free 命令使用 /proc/meminfo 作為基準來顯示記憶體利用率資訊。如往常一樣,你可以在控制檯下輸入 man free 來獲取更多關於 free 的資訊。

前段時間有個專案的用C寫的,效能測試時發現記憶體洩露問題。關於怎麼觀察記憶體使用問題,free是很好用的一個命令。

bash-3.00$ free

total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:       1572988    1509260      63728          0      62800     277888

-/+ buffers/cache:    1168572     404416

Swap:      2096472      16628    2079844

Mem:表示實體記憶體統計

-/+ buffers/cached:表示實體記憶體的快取統計

Swap:表示硬碟上交換分割槽的使用情況,這裡我們不去關心。

系統的總實體記憶體:255268Kb(256M),但系統當前真正可用的記憶體b並不是第一行free 標記的 16936Kb,它僅代表未被分配的記憶體。

第1行 Mem: total:表示實體記憶體總量。

used:表示總計分配給快取(包含buffers 與cache )使用的數量,但其中可能部分快取並未實際使用。

free:未被分配的記憶體。

shared:共享記憶體,一般系統不會用到,這裡也不討論。

buffers:系統分配但未被使用的buffers 數量。

cached:系統分配但未被使用的cache 數量。buffer 與cache 的區別見後面。 total = used + free 第2行 -/+ buffers/cached: used:也就是第一行中的used - buffers-cached 也是實際使用的記憶體總量。 

free:未被使用的buffers 與cache 和未被分配的記憶體之和,這就是系統當前實際可用記憶體。 free 2= buffers1 + cached1 + free1 //free2為第二行、buffers1等為第一行

buffer 與cache 的區別

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 第3行: 第三行所指的是從應用程式角度來看,對於應用程式來說,buffers/cached 是等於可用的,因為buffer/cached是為了提高檔案讀取的效能,當應用程式需在用到記憶體的時候,buffer/cached會很快地被回收。

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

接下來解釋什麼時候記憶體會被交換,以及按什麼方交換。

當可用記憶體少於額定值的時候,就會開會進行交換.

如何看額定值(RHEL4.0):

#cat /proc/meminfo

交換將通過三個途徑來減少系統中使用的物理頁面的個數:

1.減少緩衝與頁面cache的大小,

2.將系統V型別的記憶體頁面交換出去,

3.換出或者丟棄頁面。(Application 佔用的記憶體頁,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。

下面是buffers與cached的區別。

buffers是指用來給塊裝置做的緩衝大小,他只記錄檔案系統的metadata以及 tracking in-flight pages.

cached是用來給檔案做緩衝。

那就是說:buffers是用來儲存,目錄裡面有什麼內容,許可權等等。

而cached直接用來記憶我們開啟的檔案,如果你想知道他是不是真的生效,你可以試一下,先後執行兩次命令#man X ,你就可以明顯的感覺到第二次的開打的速度快很多。

實驗:在一臺沒有什麼應用的機器上做會看得比較明顯。記得實驗只能做一次,如果想多做請換一個檔名。

#free

#man X

#free

#man X

#free

你可以先後比較一下free後顯示buffers的大小。

另一個實驗:

#free

#ls /dev

#free

你比較一下兩個的大小,當然這個buffers隨時都在增加,但你有ls過的話,增加的速度會變得快,這個就是buffers/chached的區別。

因為Linux將你暫時不使用的記憶體作為檔案和資料快取,以提高系統性能,當你需要這些記憶體時,系統會自動釋放(不像windows那樣,即使你有很多空閒記憶體,他也要訪問一下磁碟中的pagefiles)

使用free命令

將used的值減去   buffer和cache的值就是你當前真實記憶體使用 ————– 對作業系統來講是Mem的引數.buffers/cached 都是屬於被使用,所以它認為free只有16936.

應用程式來講是(-/+ buffers/cach).buffers/cached 是等同可用的,因為buffer/cached是為了提高 程式執行的效能,當程式使用記憶體時,buffer/cached會很快地被使用。 所以,以應用來看看,以(-/+ buffers/cache)的free和used為主.所以我們看這個就好了.另外告訴大家 一些常識.Linux為了提高磁碟和記憶體存取效率, Linux做了很多精心的設計, 除了對dentry進行快取(用於 VFS,加速檔案路徑名到inode的轉換), 還採取了兩種主要Cache方式:Buffer Cache和Page Cache。 前者針對磁碟塊的讀寫,後者針對檔案inode的讀寫。這些Cache能有效縮短了 I/O系統呼叫(比如read,write,getdents)的時間。 記住記憶體是拿來用的,不是拿來看的.不象windows,無論你的真實實體記憶體有多少,他都要拿硬碟交換 檔案來讀.這也就是windows為什麼常常提示虛擬空間不足的原因.你們想想,多無聊,在記憶體還有大部分 的時候,拿出一部分硬碟空間來充當記憶體.硬碟怎麼會快過記憶體.所以我們看linux,只要不用swap的交換 空間,就不用擔心自己的記憶體太少.如果常常swap用很多,可能你就要考慮加實體記憶體了.這也是linux看 記憶體是否夠用的標準哦.