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linux-free

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2018/08/28 Share

free命令

作用

free命令可以显示Linux系统中空闲的、已用的物理内存及swap内存,及被内核使用的buffer。在Linux系统监控的工具中,free命令是最经常使用的命令之一。

格式

free [选项]

常用选项

  • -b 以Byte为单位显示内存使用情况
  • -k 以KB为单位显示内存使用情况
  • -m 以MB为单位显示内存使用情况
  • -g 以GB为单位显示内存使用情况
  • -s<间隔秒数> 持续观察内存使用情况,每隔指定时间刷新一次
  • -c<显示次数> 以-s指定的时间间隔刷新显示指定次(默认1s)
  • -l 显示最高最低统计信息
  • -t 显示内存总和列
  • -V显示版本信息
  • -w 不显示cache缓冲区调和列
  • –help 帮助信息

使用例子

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root@dcLunatic:~# free -w
total used free shared buffers cache available
Mem: 3926756 2412980 161048 647120 122744 1229984 572224
Swap: 4077564 539392 3538172
root@dcLunatic:~# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2367412 202764 650948 1356580 613964
Swap: 4077564 539392 3538172
root@dcLunatic:~# free -l
total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2414160 156844 649888 1355752 568276
Low: 3926756 3769912 156844
High: 0 0 0
Swap: 4077564 539392 3538172
root@dcLunatic:~# free -s 2
total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2347848 230980 642984 1347928 641492
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2349916 227616 644280 1349224 638128
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2348464 226452 646880 1351840 636980
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2350080 222344 649372 1354332 632872
Swap: 4077564 539392 3538172

^C
root@dcLunatic:~# free -c 3
total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2409828 167828 643920 1349100 578576
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2412628 162124 646824 1352004 572872
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2414612 159288 647676 1352856 570036
Swap: 4077564 539392 3538172
root@dcLunatic:~# free -c 3 -s 5
total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2362972 206864 651716 1356920 617636
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2312708 249220 659616 1364828 660000
Swap: 4077564 539392 3538172

total used free shared buff/cache available
Mem: 3926756 2331168 237764 652612 1357824 648544
Swap: 4077564 539392 3538172
root@dcLunatic:~# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 3.7Gi 2.3Gi 170Mi 634Mi 1.3Gi 571Mi
Swap: 3.9Gi 526Mi 3.4Gi

数值解释

total:总计物理内存的大小。

used:已使用多大。

free:可用有多少。

Shared:多个进程共享的内存总额。

Buffers/cached:磁盘缓存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

used:已使用多大。

free:可用有多少。

第四行是交换分区SWAP的,也就是我们通常所说的虚拟内存。

区别:第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。 这两个的区别在于使用的角度来看,第一行是从OS的角度来看,因为对于OS,buffers/cached 都是属于被使用,所以他的可用内存是2098428KB,已用内存是30841684KB,其中包括,内核(OS)使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.

第三行所指的是从应用程序角度来看,对于应用程序来说,buffers/cached 是等于可用的,因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能,当应用程序需在用到内存的时候,buffer/cached会很快地被回收。

所以从应用程序的角度来说,可用内存=系统free memory+buffers+cached。

交换内存

当可用内存少于额定值的时候,就会开会进行交换.如何看额定值:

cat /proc/meminfo

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MemTotal:        3926756 kB
MemFree: 251476 kB
MemAvailable: 687828 kB
Buffers: 76600 kB
Cached: 1052608 kB
SwapCached: 49956 kB
Active: 2515620 kB
Inactive: 829940 kB
Active(anon): 2148288 kB
Inactive(anon): 581256 kB
Active(file): 367332 kB
Inactive(file): 248684 kB
Unevictable: 0 kB
Mlocked: 0 kB
SwapTotal: 4077564 kB
SwapFree: 3291132 kB
Dirty: 632 kB
Writeback: 0 kB
AnonPages: 2037096 kB
Mapped: 430548 kB
Shmem: 513192 kB
Slab: 139292 kB
SReclaimable: 60588 kB
SUnreclaim: 78704 kB
KernelStack: 16944 kB
PageTables: 73408 kB
NFS_Unstable: 0 kB
Bounce: 0 kB
WritebackTmp: 0 kB
CommitLimit: 6040940 kB
Committed_AS: 12437320 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 0 kB
VmallocChunk: 0 kB
HardwareCorrupted: 0 kB
AnonHugePages: 423936 kB
ShmemHugePages: 0 kB
ShmemPmdMapped: 0 kB
HugePages_Total: 0
HugePages_Free: 0
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 kB
DirectMap4k: 260688 kB
DirectMap2M: 3817472 kB
DirectMap1G: 1048576 kB

交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数: 

1.减少缓冲与页面cache的大小,

2.将系统V类型的内存页面交换出去, 

3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页,也就是物理内存不足)。

事实上,少量地使用swap是不是影响到系统性能的。

那buffers和cached都是缓存,两者有什么区别呢?

为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式:Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写,后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了 I/O系统调用(比如read,write,getdents)的时间。

磁盘的操作有逻辑级(文件系统)和物理级(磁盘块),这两种Cache就是分别缓存逻辑和物理级数据的。

Page cache实际上是针对文件系统的,是文件的缓存,在文件层面上的数据会缓存到page cache。文件的逻辑层需要映射到实际的物理磁盘,这种映射关系由文件系统来完成。当page cache的数据需要刷新时,page cache中的数据交给buffer cache,因为Buffer Cache就是缓存磁盘块的。但是这种处理在2.6版本的内核之后就变的很简单了,没有真正意义上的cache操作。

Buffer cache是针对磁盘块的缓存,也就是在没有文件系统的情况下,直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffer cache中,例如,文件系统的元数据都会缓存到buffer cache中。

简单说来,page cache用来缓存文件数据,buffer cache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下,对文件操作,那么数据会缓存到page cache,如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写,那么数据会缓存到buffer cache。

所以我们看linux,只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了.这也是linux看内存是否够用的标准.

如果是应用服务器的话,一般只看第二行,+buffers/cache,即对应用程序来说free的内存太少了,也是该考虑优化程序或加内存了。

原文作者:dcLunatic

原文链接:http://dclunatic.github.io/linux-free.html

发表日期:August 28th 2018, 9:12:41 pm

更新日期:July 11th 2021, 9:13:50 pm

版权声明:转载的时候,记得注明来处

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  1. 1. free命令
    1. 1.1. 作用
    2. 1.2. 格式
    3. 1.3. 常用选项
    4. 1.4. 使用例子
    5. 1.5. 数值解释
    6. 1.6. 交换内存