了解與檢視Linux真實的使用記憶體

2021-07-16 03:47:43 字數 2332 閱讀 8824

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我們使用的linux和windows可不太一樣,用top命令得出來的可能不是真實使用的記憶體,用free命令第二行才是系統真實使用的記憶體。如果發現php-cgi把你的記憶體佔滿了可不要驚慌哦。

page cache和buffer cache一直以來是兩個比較容易混淆的概念,在網上也有很多人在爭辯和猜想這兩個cache到底有什麼區別,討論到最後也一直沒有乙個統一和正確的結論,在我工作的這一段時間,page cache和buffer cache的概念曾經困擾過我,但是仔細分析一下,這兩個概念實際上非常的清晰。如果能夠了解到這兩個cache的本質,那麼我們在分析io問題的時候可能會更加得心應手。

page cache實際上是針對檔案系統的,是檔案的快取,在檔案層面上的資料會快取到page cache。檔案的邏輯層需要對映到實際的物理磁碟,這種對映關係由檔案系統來完成。當page cache的資料需要重新整理時,page cache中的資料交給buffer cache,但是這種處理在2.6版本的核心之後就變的很簡單了,沒有真正意義上的cache操作。

buffer cache是針對磁碟塊的快取,也就是在沒有檔案系統的情況下,直接對磁碟進行操作的資料會快取到buffer cache中,例如,檔案系統的元資料都會快取到buffer cache中。

簡單說來,page cache用來快取檔案資料,buffer cache用來快取磁碟資料。在有檔案系統的情況下,對檔案操作,那麼資料會快取到page cache,如果直接採用dd等工具對磁碟進行讀寫,那麼資料會快取到buffer cache。

補充一點,在檔案系統層每個裝置都會分配乙個def_blk_ops的檔案操作方法,這是裝置的操作方法,在每個裝置的inode下面會存在乙個 radix tree,這個radix tree下面將會放置快取資料的page頁。這個page的數量將會在top程式的buffer一欄中顯示。如果裝置做了檔案系統,那麼會生成乙個 inode,這個inode會分配ext3_ops之類的操作方法,這些方法是檔案系統的方法,在這個inode下面同樣存在乙個radix tree,這裡會快取檔案的page頁,快取頁的數量在top程式的cache一欄進行統計。從上面的分析可以看出,2.6核心中的buffer cache和page cache在處理上是保持一致的,但是存在概念上的差別,page cache針對檔案的cache,buffer是針對磁碟塊資料的cache,僅此而已。

現在不都是只有page cache了嗎? buffer pages其實也是page cache裡面的頁。只是多了一層抽象,通過buffer_head來進行一些訪問管理

對,從linux演算法實現的角度,page cache和buffer cache目前是一樣的,但是從功能抽象和具體應用來講,這兩者還是存在區別的,這一點可以從top工具的統計資訊中看得出來,關注一下buffer和cache這兩個統計量。

增加一些資料:

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.

在終端中敲入:free

顯示:  total  used  free  shared  buffers  cached

mem:    255268 238332  16936    0      85540    126384

-/+ buffers/cache:26408  228860

系統的總物理記憶體:255268kb(256m),但系統當前真正可用的記憶體並不是第一行free 標記的 16936kb,它僅代表未被分配的記憶體。

我們使用total1、used1、free1、used2、free2 等名稱來代表上面統計資料的各值,1、2 分別代表第一行和第二行的資料。

total1:表示物理記憶體總量。

used1:表示總計分配給快取(包含buffers 與cache )使用的數量,但其中可能部分快取並未實際使用。

free1:未被分配的記憶體。

shared1:共享記憶體,一般系統不會用到,這裡也不討論。

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。buffer 與cache 的區別見後面。

used2:實際使用的buffers 與cache 總量,也是實際使用的記憶體總量。

free2:未被使用的buffers 與cache 和未被分配的記憶體之和,這就是系統當前實際可用記憶體。

total1 = used1 + free1

total1 = used2 + free2

used1 = buffers1 + cached1 + used2

free2 = buffers1 + cached1 + free1

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