1 | free
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2 | ===
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4 | 显示内存的使用情况
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6 | ## 补充说明
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8 | **free命令** 可以显示当前系统未使用的和已使用的内存数目,还可以显示被内核使用的内存缓冲区。
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10 | ### 语法
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12 | ```shell
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13 | free(选项)
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14 | ```
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16 | ### 选项
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18 | ```shell
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19 | -b # 以Byte为单位显示内存使用情况;
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20 | -k # 以KB为单位显示内存使用情况;
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21 | -m # 以MB为单位显示内存使用情况;
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22 | -g # 以GB为单位显示内存使用情况。
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23 | -o # 不显示缓冲区调节列;
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24 | -s<间隔秒数> # 持续观察内存使用状况;
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25 | -t # 显示内存总和列;
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26 | -V # 显示版本信息。
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27 | ```
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28 |
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29 | ### 实例
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31 | ```shell
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32 | free -t # 以总和的形式显示内存的使用信息
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33 | free -s 10 # 周期性的查询内存使用信息,每10s 执行一次命令
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34 | ```
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35 |
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36 | 显示内存使用情况
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38 | ```shell
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39 | free -m
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40 | total used free shared buffers cached
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41 | Mem: 2016 1973 42 0 163 1497
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42 | -/+ buffers/cache: 312 1703
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43 | Swap: 4094 0 4094
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44 | ```
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45 |
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46 | **第一部分Mem行解释:**
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47 |
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48 | ```shell
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49 | total:内存总数;
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50 | used:已经使用的内存数;
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51 | free:空闲的内存数;
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52 | shared:当前已经废弃不用;
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53 | buffers Buffer:缓存内存数;
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54 | cached Page:缓存内存数。
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55 | ```
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56 |
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57 | 关系:total = used + free
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58 |
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59 | **第二部分(-/+ buffers/cache)解释:**
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60 |
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61 | ```shell
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62 | (-buffers/cache) used内存数:第一部分Mem行中的 used – buffers – cached
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63 | (+buffers/cache) free内存数: 第一部分Mem行中的 free + buffers + cached
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64 | ```
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66 | 可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存,而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。
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68 | 第三部分是指交换分区。
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70 | 输出结果的第四行是交换分区SWAP的,也就是我们通常所说的虚拟内存。
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71 | 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.
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73 | 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。
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75 | 所以从应用程序的角度来说,可用内存=系统free memory+buffers+cached。
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76 | 如本机情况的可用内存为:
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78 | 18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB
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80 | 接下来解释什么时候内存会被交换,以及按什么方交换。
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82 | 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:
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84 | ```shell
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85 | cat /proc/meminfo
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87 | MemTotal: 16140816 kB
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88 | MemFree: 816004 kB
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89 | MemAvailable: 2913824 kB
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90 | Buffers: 17912 kB
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91 | Cached: 2239076 kB
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92 | SwapCached: 0 kB
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93 | Active: 12774804 kB
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94 | Inactive: 1594328 kB
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95 | Active(anon): 12085544 kB
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96 | Inactive(anon): 94572 kB
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97 | Active(file): 689260 kB
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98 | Inactive(file): 1499756 kB
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99 | Unevictable: 116888 kB
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100 | Mlocked: 116888 kB
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101 | SwapTotal: 8191996 kB
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102 | SwapFree: 8191996 kB
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103 | Dirty: 56 kB
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104 | Writeback: 0 kB
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105 | AnonPages: 12229228 kB
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106 | Mapped: 117136 kB
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107 | Shmem: 58736 kB
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108 | Slab: 395568 kB
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109 | SReclaimable: 246700 kB
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110 | SUnreclaim: 148868 kB
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111 | KernelStack: 30496 kB
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112 | PageTables: 165104 kB
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113 | NFS_Unstable: 0 kB
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114 | Bounce: 0 kB
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115 | WritebackTmp: 0 kB
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116 | CommitLimit: 16262404 kB
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117 | Committed_AS: 27698600 kB
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118 | VmallocTotal: 34359738367 kB
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119 | VmallocUsed: 311072 kB
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120 | VmallocChunk: 34350899200 kB
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121 | HardwareCorrupted: 0 kB
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122 | AnonHugePages: 3104768 kB
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123 | HugePages_Total: 0
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124 | HugePages_Free: 0
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125 | HugePages_Rsvd: 0
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126 | HugePages_Surp: 0
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127 | Hugepagesize: 2048 kB
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128 | DirectMap4k: 225536 kB
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129 | DirectMap2M: 13279232 kB
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130 | DirectMap1G: 5242880 kB
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131 | ```
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133 | 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:
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135 | 1. 减少缓冲与页面cache的大小,
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136 | 2. 将系统V类型的内存页面交换出去,
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137 | 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)。
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138 |
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139 | 事实上,少量地使用swap是不是影响到系统性能的。
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141 | 那buffers和cached都是缓存,两者有什么区别呢?
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143 | 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:
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145 | 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。
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146 | 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。
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148 | 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。
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150 | 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。
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152 | 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。
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154 | 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.
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156 | 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。
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