Linux中的SWAP、Cache和Buffer，該如何合理使用？

在Linux系統中，SWAP、Cache和Buffer這三個概念常常出現在我們的眼前，它們分別代表什麼意思呢？簡單來說，SWAP是指虛擬記憶體交換區，Cache是​​指快取區，Buffer則是指輸入輸出快取區。它們在Linux系統中的使用對於系統的性能起到了至關重要的作用。然而，不同的應用場景和不同的應用程式對於這三個快取區的佔用和使用情況是不盡相同的，我們該如何更合理地使用它們？接下來，本文將會為你詳細介紹。

**1. 透過free指令看Linux記憶體

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total：總記憶體大小。

used：已經使用的記憶體大小(這裡面麵包含cached和buffers和shared部分)。

free：空閒的記憶體大小。

shared：進程間共享記憶體(一般不會用，可以忽略)。

buffers：記憶體中寫完的東西快取起來，這樣快速回應請求，後面資料再定期刷到磁碟上。

cached：記憶體中讀完快取起來內容佔的大小(這部分是為了下次查詢時快速返回)。

-/ buffers/cache看做兩個部分：

-buffers/cache：正在使用的記憶體大小(注意不是used部分，因為buffers和cached並不是正在使用的，組織和人民需要是它們是可以釋放的)，其值=used-buffers-cached。

buffers/cache：可用的記憶體大小(同理也不是free表示的部分)，其值=free buffers cached。

Swap：硬碟上交換分割區的使用大小。

設計的目的就是當上面提到的buffers/cache所表示的可用記憶體都已使用完，新的讀寫請求過來後，會把記憶體中的部分資料寫入磁碟，從而把磁碟的部分空間當做虛擬記憶體來使用。

2. Buffer與Cache介紹

Cache(快取)，為了調高CPU和記憶體之間資料交換而設計，Buffer(緩衝)為了提高記憶體和硬碟(或其他I/O裝置的資料交換而設計)。

Cache主要是針對讀取操作設計的，不過Cache概念可能容易混淆，我理解為CPU本身就有Cache，包括一級緩存、二級緩存、三級緩存，我們知道CPU所有的指令操作對接的都是內存，而CPU的處理能力遠高於內存速度，所以為了不讓CPU資源閒置，Intel等公司在CPU內部集成了一些Cache，但畢竟不能放太多電路在裡面，所以這部分Cache並不是很大，主要是用來存放一些常用的指令和常用數據，真正大部分Cache的數據應該是佔用內存的空間來緩存請求過的數據，即上面的Cached部分(這部分純屬個人理解，正確與否有待考證)。

Buffer主要是針對寫入操作設計的，更細的說是針對記憶體和硬碟之間的寫入操作來設計的，目的是將寫的操作集中起來進行，減少磁碟碎片和硬碟反覆尋址過程，提高性能。

在Linux系統內部有一個守護程序會定期清空Buffer中的內容，將其寫入硬碟內，當手動執行sync指令時也會觸發上述操作。

3. 常見症狀

#症狀一：在Linux中頻繁訪問文件，物理記憶體很快就用光，而cached一直在增長。

解釋：Linux會對每次請求過的資料緩存在cache裡，好處就是CPU的處理速度遠高於內存，所以在CPU和記憶體通訊的時候可以快速從cache中命中結果返回。

症狀二：Swap被佔用。

解釋：記憶體可能不夠了，才會佔Swap，所以Swap可以作為伺服器監控的一項指標，引起注意。

4. 手動清理Swap和buffers/cache

(1) 清理Swap

swapoff -a && swapon -a 

操作說明：如果已經使用了Swap，且目前清空下 buffers/cache還有空間，在執行 swapoff -a操作時，會觸發把Swap中的內容交換到記憶體中，資料不會遺失。

(2) 清理buffers/cache:

#

sync; sync; sync;&& echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches  
sleep 2  
echo 0 > /proc/sys/vm/drop_caches 

操作說明：

sync–>將快取的內從寫入回硬碟;

echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches–>修改drop_caches的值為3，預設為0，改為3系統會清理快取的內容;

sleep 2 –> 等一下，防止上一個步驟沒執行完;

echo 0 >/proc/sys/vm/drop_caches –> 改回預設值

總的來說，SWAP、Cache和Buffer這三個快取區是Linux系統中至關重要的部分，它們對系統的效能和穩定性有著直接的影響。合理地控制和使用它們，可以讓系統運作更加穩定、高效，從而提高使用者的體驗。希望本文對您了解Linux系統中這三種快取區的使用有所幫助，如果有什麼需要補充或疑問的地方，歡迎留言交流。

以上是Linux中的SWAP、Cache和Buffer，該如何合理使用？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！