Linux free命令：buffer 與 cache 區別
2018年01月20日 12:04:44 陽光島主 閱讀數：2301更多
個人分類： Linux/Shell
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Linux free命令查詢剩餘可用內存的最常用命令，其中 buffer 與 cache 有何區別呢？
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free 命令
free 命令相對於top 提供了更簡潔的查看系統內存使用情況
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free 實例
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Mem：表示物理內存統計
-/+ buffers/cached：表示物理內存的緩存統計
Swap：表示硬盤上交換分區的使用情況
系統的總物理內存：3779056Kb（free 默認單位爲 kb），但系統當前真正可用的內存並不是第一行free 標記的 770556Kb，它僅代表未被分配的內存。
使用total1、used1、free1（Mem）；used2、free2（-/+buffers/cache） 等名稱來代表上面統計數據的各值，1、2 分別代表第一行和第二行的數據。
Mem
total1：表示物理內存總量
used1：表示總計分配給緩存（包含buffers 與cache ）使用的數量，但其中可能部分緩存並未實際使用
free1：未被分配的內存
shared1：共享內存，一般系統不會用到，這裏也不討論
buffers1：系統分配但未被使用的buffers 數量
cached1：系統分配但未被使用的cache 數量
-/+buffers/cache
used2：實際使用的buffers 與cache 總量，也是實際使用的內存總量。
free2：未被使用的buffers 與cache 和未被分配的內存之和，這就是系統當前實際可用內存。
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 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.
buffers 就是存放要輸出到disk（塊設備）的數據，緩衝滿了一次寫，提高io性能（內存 -> 磁盤）
cached 就是存放從disk上讀出的數據，常用的緩存起來，減少io（磁盤 -> 內存）
buffer 和 cache，兩者都是RAM中的數據。
簡單來說，buffer是即將要被寫入磁盤的，cache是被從磁盤中讀出來的
1） buffer 緩衝
buffer是用於存儲速度不同步的設備或優先級不同的設備之間傳輸數據的區域。
緩衝（buffers）是根據磁盤的讀寫設計的，把分散的寫操作集中進行，減少磁盤碎片和硬盤的反覆尋道，從而提高系統性能。
2） cache 緩存
cache經常被用在磁盤的I/O請求上，如果有多個進程都要訪問某個文件，於是該文件便被做成cache以方便下次被訪問，這樣可提供系統性能。
緩存（cached）是把讀取過的數據保存起來，重新讀取時若命中（找到需要的數據）就不要去讀硬盤了，若沒有命中就讀硬盤。其中的數據會根據讀取頻率進行組織，把最頻繁讀取的內容放在最容易找到的位置，把不再讀的內容不斷往後排，直至從中刪除。
free 與 top 關係
top
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free
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抽取上面 top 和 free 的mem 做對比，如下：
KiB Mem: 3779056 total, 3203612 used, 575444 free, 142436 buffers
KiB Swap: 4095992 total, 0 used, 4095992 free. 1031324 cached Mem
top 藍色部分的數值，正好與free的第一行數據近似一致：
total used free shared buffers cached
Mem: 3779056 3203336 575720 172416 142436 1031324
但是top命令，無法給出free 第二行的 -/+ buffers/cache 數據（即物理內存的實際使用與可用的內存，上面分別爲 2029576Kb 和 1749480Kb），因此得出結論：
top命令不能完全反映出物理內存的實際使用量，推薦用free查看物理內存的實際使用量
另外，推薦一款軟件 htop，幫助進一步驗證實際物理內存使用情況
htop 安裝：
sudo apt-get -y install htop