free 命令

free命令可以顯示Linux系統中空閒的、已用的物理內存及swap內存,及被內核使用的buffer。在Linux系統監控的工具中,free命令是最經常使用的命令之一。

1.命令格式:

free [參數]

2.命令功能:

free 命令顯示系統使用和空閒的內存情況,包括物理內存、交互區內存(swap)和內核緩衝區內存。共享內存將被忽略

3.命令參數:

-b  以Byte爲單位顯示內存使用情況。 

-k  以KB爲單位顯示內存使用情況。 

-m  以MB爲單位顯示內存使用情況。

-g   以GB爲單位顯示內存使用情況。 

-o  不顯示緩衝區調節列。 

-s<間隔秒數>  持續觀察內存使用狀況。 

-t  顯示內存總和列。 

-V  顯示版本信息。 

4.使用實例:

實例1:顯示內存使用情況

命令:

free

free -g

free -m

輸出:

[root@SF1150 service]# free

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:      32940112   30841684    2098428          0    4545340   11363424

-/+ buffers/cache:   14932920   18007192

Swap:     32764556    1944984   30819572

[root@SF1150 service]# free -g

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:            31         29          2          0          4         10

-/+ buffers/cache:         14         17

Swap:           31          1         29

[root@SF1150 service]# free -m

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:         32168      30119       2048          0       4438      11097

-/+ buffers/cache:      14583      17584

Swap:        31996       1899      30097

說明:

下面是對這些數值的解釋:

total:總計物理內存的大小。

used:已使用多大。

free:可用有多少。

Shared:多個進程共享的內存總額。

Buffers/cached:磁盤緩存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

used:已使用多大。

free:可用有多少。

第四行是交換分區SWAP的,也就是我們通常所說的虛擬內存。

區別:第二行(mem)的used/free與第三行(-/+ buffers/cache) used/free的區別。 這兩個的區別在於使用的角度來看,第一行是從OS的角度來看,因爲對於OS,buffers/cached 都是屬於被使用,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,對於應用程序來說,buffers/cached 是等於可用的,因爲buffer/cached是爲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free memory+buffers+cached。

如本機情況的可用內存爲:

18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB


接下來解釋什麼時候內存會被交換,以及按什麼方交換。 

當可用內存少於額定值的時候,就會開始進行交換.如何看額定值: 

命令:

cat /proc/meminfo 

輸出:

[root@SF1150 service]# cat /proc/meminfo

MemTotal:     32940112 kB

MemFree:       2096700 kB

Buffers:       4545340 kB

Cached:       11364056 kB

SwapCached:    1896080 kB

Active:       22739776 kB

Inactive:      7427836 kB

HighTotal:           kB

HighFree:            kB

LowTotal:     32940112 kB

LowFree:       2096700 kB

SwapTotal:    32764556 kB

SwapFree:     30819572 kB

Dirty:             164 kB

Writeback:           kB

AnonPages:    14153592 kB

Mapped:          20748 kB

Slab:           590232 kB

PageTables:      34200 kB

NFS_Unstable:        kB

Bounce:              kB

CommitLimit:  49234612 kB

Committed_AS: 23247544 kB

VmallocTotal: 34359738367 kB

VmallocUsed:    278840 kB

VmallocChunk: 34359459371 kB

HugePages_Total:     0HugePages_Free:      0HugePages_Rsvd:      0Hugepagesize:     2048 kB


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類型的內存頁面交換出去,  

3.換出或者丟棄頁面。(Application 佔用的內存頁,也就是物理內存不足)。 

事實上,少量地使用swap是不是影響到系統性能的。


那buffers和cached都是緩存,兩者有什麼區別呢?

爲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(用於VFS,加速文件路徑名到inode的轉換), 還採取了兩種主要Cache方式:Buffer Cache和Page Cache。前者針對磁盤塊的讀寫,後者針對文件inode的讀寫。這些Cache有效縮短了 I/O系統調用(比如read,write,getdents)的時間。

磁盤的操作有邏輯級(文件系統)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,這種映射關係由文件系統來完成。當page cache的數據需要刷新時,page cache中的數據交給buffer cache,因爲Buffer Cache就是緩存磁盤塊的。但是這種處理在2.6版本的內核之後就變的很簡單了,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。在有文件系統的情況下,對文件操作,那麼數據會緩存到page cache,如果直接採用dd等工具對磁盤進行讀寫,那麼數據會緩存到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,也是該考慮優化程序或加內存了。


實例2:以總和的形式顯示內存的使用信息

命令:

 free -t 

輸出:

[root@SF1150 service]#  free -t 

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:      32940112   30845024    2095088          0    4545340   11364324

-/+ buffers/cache:   14935360   18004752Swap:     32764556    1944984   30819572Total:    65704668   32790008   32914660[root@SF1150 service]#


說明:


實例3:週期性的查詢內存使用信息

命令:

free -s 10

輸出:

[root@SF1150 service]#  free -s 10

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:      32940112   30844528    2095584          0    4545340   11364380

-/+ buffers/cache:   14934808   18005304Swap:     32764556    1944984   30819572

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:      32940112   30843932    2096180          0    4545340   11364388

-/+ buffers/cache:   14934204   18005908Swap:     32764556    1944984   30819572


說明:

每10s 執行一次命令


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