正確解讀free m

在linux中，有很多命令或工具檢視記憶體使用情況，今天我們來看看如何檢視程序消耗、占用的記憶體情況，linux的記憶體管理和相關概念要比windows複雜一些。在此之前，我們需要了解一下linux系統下面有關記憶體的專用名詞和專業術語概念：

物理記憶體和虛擬記憶體

物理記憶體：就是系統硬體提供的記憶體大小，是真正的記憶體，一般叫做記憶體條。也叫隨機訪問儲存器（random access memory，ram）又稱作「隨機儲存器」，是與cpu直接交換資料的內部儲存器，也叫主存(記憶體)。

虛擬記憶體：相對於物理記憶體，在linux下還有乙個虛擬記憶體的概念，虛擬記憶體就是為了滿足物理記憶體的不足而提出的策略，它是利用磁碟空間虛擬出的一塊邏輯記憶體，用作虛擬記憶體的磁碟空間被稱為交換空間（swap space）。linux會在物理記憶體不足時，使用虛擬記憶體，核心會把暫時不用的記憶體塊資訊寫到虛擬記憶體，這樣物理記憶體就得到了釋放，這塊兒記憶體就可以用於其他目的，而需要用到這些內容的時候，這些資訊就會被重新從虛擬記憶體讀入物理記憶體。

linux的buffers與cached

在linux中經常發現空閒的記憶體很少，似乎所有的記憶體都被消耗殆盡了，表面上看是記憶體不夠用了，很多新手看到記憶體被「消耗殆盡」非常緊張，其實這個是因為linux系統將空閒的記憶體用來做磁碟檔案資料的快取。這個導致你的系統看起來處於記憶體非常緊急的狀況。但是實際上不是這樣。這個區別於windows的記憶體管理。linux會利用空閒的記憶體來做cached & buffers。

buffers是指用來給塊裝置做的緩衝大小（塊裝置的讀寫緩衝區）

cached是作為page cache的記憶體, 檔案系統的cache。你讀寫檔案的時候，linux核心為了提高讀寫效能與速度，會將檔案在記憶體中進行快取，這部分記憶體就是cache memory(快取記憶體)。即使你的程式執行結束後，cache memory也不會自動釋放。這就會導致你在linux系統中程式頻繁讀寫檔案後，你會發現可用物理記憶體會很少。其實這快取記憶體(cache memory)在你需要使用記憶體的時候會自動釋放，所以你不必擔心沒有記憶體可用

vss – virtual set size 虛擬耗用記憶體（包含共享庫占用的記憶體）

rss – resident set size 實際使用物理記憶體（包含共享庫占用的記憶體）

pss – proportional set size 實際使用的物理記憶體（比例分配共享庫占用的記憶體）

uss – unique set size 程序獨自占用的物理記憶體（不包含共享庫占用的記憶體）

rss（resident set size），使用top命令可以查詢到，是最常用的記憶體指標，表示程序占用的物理記憶體大小。但是，將各程序的rss值相加，通常會超出整個系統的記憶體消耗，這是因為rss中包含了各程序間共享的記憶體。

pss（proportional set size）所有使用某共享庫的程式均分該共享庫占用的記憶體時，每個程序占用的記憶體。顯然所有程序的pss之和就是系統的記憶體使用量。它會更準確一些，它將共享記憶體的大小進行平均後，再分攤到各程序上去。

uss(unique set size )程序獨自占用的記憶體，它是pss中自己的部分，它只計算了程序獨自占用的記憶體大小，不包含任何共享的部分。

如下顯示free是顯示的當前記憶體的使用,-m的意思是m位元組來顯示內容.我們來一起看看.

$ free -m

total used free shared buffers cached

mem: 1002 769 232 0 62 421

-/+ buffers/cache: 286 715

swap: 1153 0 1153

第一部分mem行:

total 記憶體總數: 1002m

used 已經使用的記憶體數: 769m

free 空閒的記憶體數: 232m

shared 當前已經廢棄不用,總是0

buffers buffer 快取記憶體數: 62m

cached page 快取記憶體數:421m

關係：total(1002m) = used(769m) + free(232m)

第二部分(-/+ buffers/cache):

(-buffers/cache) used記憶體數：286m (指的第一部分mem行中的used – buffers – cached)

(+buffers/cache) free記憶體數: 715m (指的第一部分mem行中的free + buffers + cached)

可見-buffers/cache反映的是被程式實實在在吃掉的記憶體,而+buffers/cache反映的是可以挪用的記憶體總數.

第三部分是指交換分割槽, 我想不講大家都明白.

大家看了上面,還是很暈.第一部分(mem)與第二部分(-/+ buffers/cache)的結果中有關used和free為什麼這麼奇怪.

其實我們可以從二個方面來解釋.

對作業系統來講是mem的引數.buffers/cached 都是屬於被使用,所以它認為free只有232.

對應用程式來講是(-/+ buffers/cach).buffers/cached 是等同可用的,因為buffer/cached是為了提高程式執行的效能,當程式使用記憶體時,buffer/cached會很快地被使用.

所以,以應用來看看,以(-/+ buffers/cache)的free和used為主.所以我們看這個就好了.另外告訴大家一些常識.linux為了提高磁碟和記憶體訪問效率, linux做了很多精心的設計, 除了對dentry進行快取(用於vfs,加速檔案路徑名到inode的轉換), 還採取了兩種主要cache方式：buffer cache和page cache.前者針對磁碟塊的讀寫,後者針對檔案inode的讀寫.這些cache能有效縮短了 i/o系統呼叫(比如read,write,getdents)的時間.

記住記憶體是拿來用的,不是拿來看的.不象windows,無論你的真實物理記憶體有多少,他都要拿硬碟交換檔案來讀.這也就是windows為什麼常常提示虛擬空間不足的原因.你們想想,多無聊,在記憶體還有大部分的時候,拿出一部分硬碟空間來充當記憶體.硬碟怎麼會快過記憶體.所以我們看linux,只要不用swap的交換空間,就不用擔心自己的記憶體太少.如果常常swap用很多,可能你就要考慮加物理記憶體了.這也是linux看記憶體是否夠用的標準哦.

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