free 命令

• free 命令可以显示 Linux 系统中空闲的、已使用的物理内存及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工具之一；

• 命令格式 - free [参数]

• 命令功能 -

  • 显示系统使用和空闲的内存情况；
  • 包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存；
  • 共享内存将被忽略；

• 命令参数 -

  • -b ：以 Byte 为单位显示内存的使用情况；
  • -k ：以 KB 为单位显示内存的使用情况；
  • -m ：以 M 为单位显示内存的使用情况；
  • -g ：以 G 为单位显示内存的使用情况；
  • -o ：不显示缓冲区调节列；
  • -s<间隔秒数> ：持续观察内存使用状况；
  • -t ：显示内存总和列；
  • -V ：显示版本信息；

• 命令实例 -

• 注意：Mac 下无 free 命令....

• 实例一：显示内存使用情况

• 命令

  xxxxxxxxxx
  3
  1
  free
  2
  free -g
  3
  free -m
  

• 输出

  xxxxxxxxxx
  15
  1
  [root@SF1150 service]# free
  2
               total       used       free     shared    buffers     cached
  3
  Mem:      32940112   30841684    2098428          0    4545340   11363424
  4
  -/+ buffers/cache:   14932920   18007192
  5
  Swap:     32764556    1944984   30819572
  6
  [root@SF1150 service]# free -g
  7
               total       used       free     shared    buffers     cached
  8
  Mem:            31         29          2          0          4         10
  9
  -/+ buffers/cache:         14         17
  10
  Swap:           31          1         29
  11
  [root@SF1150 service]# free -m
  12
               total       used       free     shared    buffers     cached
  13
  Mem:         32168      30119       2048          0       4438      11097
  14
  -/+ buffers/cache:      14583      17584
  15
  Swap:        31996       1899      30097
  

• 说明

  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。

  如本机情况的可用内存为：

  18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB

  接下来解释说明时候内存会被交换，以及按说明方式交换

  当可用内存少于额定值的时候，就会开始进行交换。如何查看额定值

  命令

  xxxxxxxxxx
  1
  1
  cat /proc/meminfo
  

  输出

  xxxxxxxxxx
  55
  1
  [root@SF1150 service]# cat /proc/meminfo
  2
  MemTotal:     32940112 kB
  3
  MemFree:       2096700 kB
  4
  Buffers:       4545340 kB
  5
  Cached:       11364056 kB
  6
  SwapCached:    1896080 kB
  7
  Active:       22739776 kB
  8
  Inactive:      7427836 kB
  9
  HighTotal:           0 kB
  10
  HighFree:            0 kB
  11
  LowTotal:     32940112 kB
  12
  LowFree:       2096700 kB
  13
  SwapTotal:    32764556 kB
  14
  SwapFree:     30819572 kB
  15
  Dirty:             164 kB
  16
  Writeback:           0 kB
  17
  AnonPages:    14153592 kB
  18
  Mapped:          20748 kB
  19
  Slab:           590232 kB
  20
  PageTables:      34200 kB
  21
  NFS_Unstable:        0 kB
  22
  Bounce:              0 kB
  23
  CommitLimit:  49234612 kB
  24
  Committed_AS: 23247544 kB
  25
  VmallocTotal: 34359738367 kB
  26
  VmallocUsed:    278840 kB
  27
  VmallocChunk: 34359459371 kB
  28
  HugePages_Total:     0HugePages_Free:      0HugePages_Rsvd:      0Hugepagesize:     2048 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。

• 实例二：以总和的形式显示内存的使用信息

• 命令

  1
  free -t
  

• 输出

  xxxxxxxxxx
  4
  1
  [root@SF1150 service]#  free -t 
  2
               total       used       free     shared    buffers     cached
  3
  Mem:      32940112   30845024    2095088          0    4545340   11364324
  4
  -/+ buffers/cache:   14935360   18004752Swap:     32764556    1944984   30819572Total:    65704668   32790008   32914660[root@SF1150 service]#
  

• 说明

• 实例三：周期性的查询内存使用信息

• 命令

  xxxxxxxxxx
  1
  1
  free -s 10
  

• 输出

  xxxxxxxxxx
  7
  1
  [root@SF1150 service]#  free -s 10
  2
               total       used       free     shared    buffers     cached
  3
  Mem:      32940112   30844528    2095584          0    4545340   11364380
  4
  -/+ buffers/cache:   14934808   18005304Swap:     32764556    1944984   30819572
  5
               total       used       free     shared    buffers     cached
  6
  Mem:      32940112   30843932    2096180          0    4545340   11364388
  7
  -/+ buffers/cache:   14934204   18005908Swap:     32764556    1944984   30819572
  

• 说明

  每 10s 执行一次命令