Linux命令 free - 顯示內存的使用情況

free

顯示內存的使用情況

補充說明

free命令 可以顯示當前系統(tǒng)未使用的和已使用的內存數目，還可以顯示被內核使用的內存緩沖區(qū)。

語法

free(選項)

選項

-b # 以Byte為單位顯示內存使用情況；
-k # 以KB為單位顯示內存使用情況；
-m # 以MB為單位顯示內存使用情況；
-g # 以GB為單位顯示內存使用情況。 
-o # 不顯示緩沖區(qū)調節(jié)列；
-s<間隔秒數> # 持續(xù)觀察內存使用狀況；
-t # 顯示內存總和列；
-V # 顯示版本信息。

實例

free -t    # 以總和的形式顯示內存的使用信息
free -s 10 # 周期性的查詢內存使用信息，每10s 執(zhí)行一次命令

顯示內存使用情況

free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          2016       1973         42          0        163       1497
-/+ buffers/cache:        312       1703
Swap:         4094          0       4094

第一部分Mem行解釋：

total：內存總數；
used：已經使用的內存數；
free：空閑的內存數；
shared：當前已經廢棄不用；
buffers Buffer：緩存內存數；
cached Page：緩存內存數。

關系：total = used + free

第二部分(-/+ buffers/cache)解釋:

(-buffers/cache) used內存數：第一部分Mem行中的 used – buffers – cached
(+buffers/cache) free內存數: 第一部分Mem行中的 free + buffers + cached

可見-buffers/cache反映的是被程序實實在在吃掉的內存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的內存總數。

第三部分是指交換分區(qū)。

輸出結果的第四行是交換分區(qū)SWAP的，也就是我們通常所說的虛擬內存。 區(qū)別：第二行(mem)的used/free與第三行(-/+ buffers/cache) used/free的區(qū)別。 這兩個的區(qū)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，所以他的可用內存是2098428KB,已用內存是30841684KB,其中包括，內核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.

第三行所指的是從應用程序角度來看，對于應用程序來說，buffers/cached 是等于可用的，因為buffer/cached是為了提高文件讀取的性能，當應用程序需在用到內存的時候，buffer/cached會很快地被回收。

所以從應用程序的角度來說，可用內存=系統(tǒng)free memory+buffers+cached。 如本機情況的可用內存為：

18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB

接下來解釋什么時候內存會被交換，以及按什么方交換。

當可用內存少于額定值的時候，就會開會進行交換。如何看額定值：

cat /proc/meminfo

MemTotal:       16140816 kB
MemFree:          816004 kB
MemAvailable:    2913824 kB
Buffers:           17912 kB
Cached:          2239076 kB
SwapCached:            0 kB
Active:         12774804 kB
Inactive:        1594328 kB
Active(anon):   12085544 kB
Inactive(anon):    94572 kB
Active(file):     689260 kB
Inactive(file):  1499756 kB
Unevictable:      116888 kB
Mlocked:          116888 kB
SwapTotal:       8191996 kB
SwapFree:        8191996 kB
Dirty:                56 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:      12229228 kB
Mapped:           117136 kB
Shmem:             58736 kB
Slab:             395568 kB
SReclaimable:     246700 kB
SUnreclaim:       148868 kB
KernelStack:       30496 kB
PageTables:       165104 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:    16262404 kB
Committed_AS:   27698600 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:      311072 kB
VmallocChunk:   34350899200 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:   3104768 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:      225536 kB
DirectMap2M:    13279232 kB
DirectMap1G:     5242880 kB

交換將通過三個途徑來減少系統(tǒng)中使用的物理頁面的個數：　

1. 減少緩沖與頁面cache的大小，
2. 將系統(tǒng)V類型的內存頁面交換出去，　
3. 換出或者丟棄頁面。(Application 占用的內存頁，也就是物理內存不足）。

事實上，少量地使用swap是不是影響到系統(tǒng)性能的。

那buffers和cached都是緩存，兩者有什么區(qū)別呢？

為了提高磁盤存取效率, Linux做了一些精心的設計, 除了對dentry進行緩存(用于VFS,加速文件路徑名到inode的轉換), 還采取了兩種主要Cache方式：

Buffer Cache和Page Cache。前者針對磁盤塊的讀寫，后者針對文件inode的讀寫。這些Cache有效縮短了 I/O系統(tǒng)調用(比如read,write,getdents)的時間。 磁盤的操作有邏輯級（文件系統(tǒng)）和物理級（磁盤塊），這兩種Cache就是分別緩存邏輯和物理級數據的。

Page cache實際上是針對文件系統(tǒng)的，是文件的緩存，在文件層面上的數據會緩存到page cache。文件的邏輯層需要映射到實際的物理磁盤，這種映射關系由文件系統(tǒng)來完成。當page cache的數據需要刷新時，page cache中的數據交給buffer cache，因為Buffer Cache就是緩存磁盤塊的。但是這種處理在2.6版本的內核之后就變的很簡單了，沒有真正意義上的cache操作。

Buffer cache是針對磁盤塊的緩存，也就是在沒有文件系統(tǒng)的情況下，直接對磁盤進行操作的數據會緩存到buffer cache中，例如，文件系統(tǒng)的元數據都會緩存到buffer cache中。

簡單說來，page cache用來緩存文件數據，buffer cache用來緩存磁盤數據。在有文件系統(tǒng)的情況下，對文件操作，那么數據會緩存到page cache，如果直接采用dd等工具對磁盤進行讀寫，那么數據會緩存到buffer cache。

所以我們看linux,只要不用swap的交換空間,就不用擔心自己的內存太少.如果常常swap用很多,可能你就要考慮加物理內存了.這也是linux看內存是否夠用的標準.

如果是應用服務器的話，一般只看第二行，+buffers/cache,即對應用程序來說free的內存太少了，也是該考慮優(yōu)化程序或加內存了。