被吃掉的Linux內存

這正是Windows和Linux在記憶體管理上的差別，乍一看，Linux系統吃掉我們的記憶體(Linux ate my ram)，但其實這也正是其記憶體管理的特色。

#free指令介紹

#下面為使用free指令查看我們實驗室檔案伺服器記憶體所得到的結果，-m選項表示使用MB為單位：

#輸出的第二行表示系統記憶體的使用：

Mem： total(總量)= 3920MB，

used(已使用)= 1938MB，

free(空閒)= 1982MB，

shared(共享記憶體)= 0MB，

buffers = 497MB，

cached = 1235MB

註：前面四項都比較好理解，buffer 和 cache找不到適當的字來翻譯，它們的差別在於：

• 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.

即buffer用來存放要輸出到磁碟的數據，而cache是​​從磁碟讀出存放到記憶體中待今後使用的數據。它們的引入均是為了提供IO的效能。

輸出的第三行表示在第二行的基礎上-/ buffers/cache得到的：

– buffers/cache used = Mem used – buffers – cached = 1938MB – 497MB – 1235MB = 205MB

buffers/cache free = Mem free buffers cached = 1982MB 497MB 1235MB = 3714MB

輸出的第三行表示交換分割區使用的情況：

Swap：total(總量)= 4095MB

used(使用)= 0MB

free(空閒)= 4095MB

由於系統目前記憶體還比較充足，並未使用到交換分割區。

上面輸出的結果比較難理解的可能是第三行，為什麼要向用戶展示這行數據呢?內存使用量減去系統buffer/cached的內存表示何意呢?系統空閒內存加上buffer/ cached的記憶體又表示何意?

記憶體的分類

#我們把記憶體分為三類，從使用者和作業系統的角度對其使用情況有不同的稱呼：

上表中something代表的正是free命令中”buffers/cached”的內存，由於這塊內存從操作系統的角度確實被使用，但如果用戶要使用，這塊內存是可以很快被回收被使用者程式使用，因此從使用者角度這塊記憶體應劃為空閒狀態。

再次回到free指令輸出的結果，第三行輸出的結果應該就能理解了，這行的數字表示從使用者角度看系統記憶體的使用情況。因此，如果你用top或free指令查看系統的記憶體還剩多少，其實你應該將空閒記憶體加上buffer/cached的內存，那才是實際系統空閒的記憶體。

buffers/cached好處

Linux 記憶體管理做了許多精心的設計，除了對dentry進行快取(用於VFS，加速檔案路徑名稱到inode的轉換)，還採取了兩種主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache，目的就是為了提升磁碟IO的效能。從低速的區塊裝置上讀取資料會暫時保存在記憶體中，即使資料在當時已經不再需要了，但在應用程式下一次存取該資料時，它可以從記憶體中直接讀取，從而繞開低速的塊設備，從而提高系統的整體性能。

而Linux會充分利用這些空閒的內存，設計思想是內存空閒還不如拿來多緩存一些數據，等下次程序再次訪問這些數據速度就快了，而如果程序要使用內存而係統中內存又不足時，這時不是使用交換分區，而是快速回收部分緩存，將它們留給用戶程式使用。

因此，可以看出，buffers/cached真是百益而無一害，真正的壞處可能會讓用戶產生一種錯覺——Linux耗內存!

其實不然，Linux並沒有吃掉你的內存，只要還沒使用到交換分區，你的內存所剩無幾時，你應該感到慶幸，因為Linux緩存了大量的數據，也許下一次你就從中受益。

實驗證明

下面透過實驗來驗證上面的結論：

我們先後讀入一個大文件，比較兩次讀入的實踐：

1.首先產生一個1G的大檔案

#2.清空快取

#3.讀入這個文件，測試消耗的時間

#4.再次讀入該文件，測試消耗的時間

#從上面看出，第一次讀這個1G的檔案大約耗時18s，而第二次再讀的時候，只耗時0.3s，足足提升60倍!

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