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。
1.命令格式
free [参数]
2.命令功能
free
命令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
3.命令参数
-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。-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。
4.使用实例
实例1:显示内存使用情况
命令:
free
free -g
free -m
输出:
[zaixian@localhost ~]$ free
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 130180 62484 6892 807272 673076
Swap: 2097148 0 2097148
[zaixian@localhost ~]$ free -g
total used free shared buff/cache available
Mem: 0 0 0 0 0 0
Swap: 1 0 1
[zaixian@localhost ~]$ free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 976 127 60 6 788 657
Swap: 2047 0 2047
[zaixian@localhost ~]$
下面是对这些数值的解释:
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:
999936=130180KB+62484KB+807272KB
接下来解释什么时候内存会被交换,以及按什么方交换。
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:
命令:
cat /proc/meminfo
输出:
[zaixian@localhost ~]$ cat /proc/meminfo
MemTotal: 999936 kB
MemFree: 74056 kB
MemAvailable: 673076 kB
Buffers: 76 kB
Cached: 708196 kB
SwapCached: 0 kB
Active: 94760 kB
Inactive: 693360 kB
Active(anon): 42896 kB
Inactive(anon): 43884 kB
Active(file): 51864 kB
Inactive(file): 649476 kB
Unevictable: 0 kB
Mlocked: 0 kB
SwapTotal: 2097148 kB
SwapFree: 2097148 kB
Dirty: 19448 kB
Writeback: 0 kB
AnonPages: 79928 kB
Mapped: 25792 kB
Shmem: 6920 kB
Slab: 87456 kB
SReclaimable: 50804 kB
SUnreclaim: 36652 kB
KernelStack: 4112 kB
PageTables: 4536 kB
NFS_Unstable: 0 kB
Bounce: 0 kB
WritebackTmp: 0 kB
CommitLimit: 2597116 kB
Committed_AS: 320824 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 181632 kB
VmallocChunk: 34359310332 kB
HardwareCorrupted: 0 kB
AnonHugePages: 6144 kB
HugePages_Total: 0
HugePages_Free: 0
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 kB
DirectMap4k: 63360 kB
DirectMap2M: 985088 kB
[zaixian@localhost ~]$
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:
- 减少缓冲与页面cache的大小,
- 将系统V类型的内存页面交换出去,
- 换出或者丢弃页面。(应用程序占用的内存页,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。
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2:以总和的形式显示内存的使用信息
命令:
free -t
输出:
[zaixian@localhost ~]$ free -t
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 130760 69356 6920 799820 672436
Swap: 2097148 0 2097148
Total: 3097084 130760 2166504
[zaixian@localhost ~]$
实例3:周期性的查询内存使用信息
命令:
free -s 5
上面的命令是每 10s
执行一次命令,输出结果如下:
[zaixian@localhost ~]$ free -s 5
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 130720 71080 6920 798136 672468
Swap: 2097148 0 2097148
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 130696 67980 6920 801260 672436
Swap: 2097148 0 2097148
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 130560 80104 6920 789272 672640
Swap: 2097148 0 2097148
total used free shared buff/cache available
Mem: 999936 130620 75304 6920 794012 672560
Swap: 2097148 0 2097148