linux命令free详解

1QgsyFe NF0前段时间有个项目的用C写的，性能测试时发现内存泄露问题。关于怎么观察内存使用问题，free是很好用的一个命令。

bash-3.00$ free
'C[p?'btj&R#vL0 total       used       free     shared    buffers     cached面向PHP\j)B([;Q
}
Mem:       1572988    1509260      63728          0      62800     277888面向PHPziu*M_a
-/+ buffers/cache:    1168572     404416面向PHP?(X'lc#zX,V\
Swap:      2096472      16628    2079844面向PHP$E"N3}"C)~&Jb

#~J,A;hEd7i6m.b0Mem：表示物理内存统计面向PHP!~3l-^O A#B{7Gq
-/+ buffers/cached：表示物理内存的缓存统计面向PHP t:]"{`(@2g)n
Swap：表示硬盘上交换分区的使用情况，这里我们不去关心。
{t]2M z$N k0 系统的总物理内存：255268Kb（256M），但系统当前真正可用的内存b并不是第一行free 标记的 16936Kb，它仅代表未被分配的内存。
V:Rk1Y'\m5w0
.[*|{[y-N~0 第1行 Mem： total：表示物理内存总量。面向PHPl!f%Ld&z+@1NJNy"[@
used：表示总计分配给缓存（包含buffers 与cache ）使用的数量，但其中可能部分缓存并未实际使用。面向PHP*v*` dL+L
free：未被分配的内存。
UHbbs;m n0 shared：共享内存，一般系统不会用到，这里也不讨论。面向PHPe)ZdCo9W@
buffers：系统分配但未被使用的buffers 数量。面向PHP'_Mc l7~#k-N,|
cached：系统分配但未被使用的cache 数量。buffer 与cache 的区别见后面。 total = used + free 第2行 -/+ buffers/cached： used：也就是第一行中的used - buffers-cached 也是实际使用的内存总量。面向PHP"Y1X(I,hd
free：未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和，这就是系统当前实际可用内存。 free 2= buffers1 + cached1 + free1 //free2为第二行、buffers1等为第一行
"?Rb]W1\zD^ ~*e.z&^0 面向PHPP2nG(D;J#G[
buffer 与cache 的区别
0o i M!S.ED#a)W3G0 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 第3行： 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。面向PHPv7fQE!] `I
所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached.

LMjRn]di0接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。面向PHP2x!k
P'Qm+b Q,Av
当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换.面向PHP8A9Th2v;? Y+}
如何看额定值（RHEL4.0）：
|w6U"qm$K0 #cat /proc/meminfo面向PHP%~O}A [3[
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：面向PHPF1Yt.y:T
1.减少缓冲与页面cache的大小，面向PHP-C wff/}&h8m
2.将系统V类型的内存页面交换出去，面向PHP'K:BU(i_]c
3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页，也就是物理内存不足）。面向PHP'rny,t
gvZ DS!Z
事实上，少量地使用swap是不是影响到系统性能的。面向PHPzPnP#bY'F;Y2`

下面是buffers与cached的区别。面向PHP)?BoW"i{eB
buffers是指用来给块设备做的缓冲大小，他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages.面向PHP)l,Hf8kqP
cached是用来给文件做缓冲。面向PHP_"TU/M_t}$t/M}Z
那就是说：buffers是用来存储，目录里面有什么内容，权限等等。面向PHP5T*l#_D:eK^I
而cached直接用来记忆我们打开的文件，如果你想知道他是不是真的生效，你可以试一下，先后执行两次命令#man X ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。
KGDMq|:f:ajL0 实验：在一台没有什么应用的机器上做会看得比较明显。记得实验只能做一次，如果想多做请换一个文件名。
{y#J4qBI0 #free面向PHPgRk7sE'Z&H
#man X面向PHP~;\1p%A&QkE*C9F+R2j
#free面向PHP k+sf ljMIPb
#man X面向PHP8iST ~ir'z'C4k
#free面向PHP]1Q8m\1Y8C8w
你可以先后比较一下free后显示buffers的大小。
7_#\#YK`\9?@w0 另一个实验：
0W\Jx yT3q,H0 #free
$}g)]+R-an9h0 #ls /dev
K$yzV8l0 #free
3xV-K3OMr,o0 你比较一下两个的大小，当然这个buffers随时都在增加，但你有ls过的话，增加的速度会变得快，这个就是buffers/chached的区别。面向PHP,h P$c\]K

*m"b$T1m(i0因为Linux将你暂时不使用的内存作为文件和数据缓存，以提高系统性能，当你需要这些内存时，系统会自动释放（不像windows那样，即使你有很多空闲内存,他也要访问一下磁盘中的pagefiles）
2r&NB3nw+T8S'tS/E0 使用free命令
f d+fP:I&i]5Q%?0 将used的值减去   buffer和cache的值就是你当前真实内存使用 ————– 对操作系统来讲是Mem的参数.buffers/cached 都是属于被使用,所以它认为free只有16936.面向PHPf{1wHn}[{ zx9LS}m
对应用程序来讲是(-/+ buffers/cach).buffers/cached 是等同可用的，因为buffer/cached是为了提高 程序执行的性能，当程序使用内存时，buffer/cached会很快地被使用。 所以,以应用来看看,以(-/+ buffers/cache)的free和used为主.所以我们看这个就好了.另外告诉大家 一些常识.Linux为了提高磁盘和内存存取效率, Linux做了很多精心的设计, 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能有效缩短了 I/O系统调用(比如read,write,getdents)的时间。 记住内存是拿来用的,不是拿来看的.不象windows,无论你的真实物理内存有多少,他都要拿硬盘交换 文件来读.这也就是windows为什么常常提示虚拟空间不足的原因.你们想想,多无聊,在内存还有大部分 的时候,拿出一部分硬盘空间来充当内存.硬盘怎么会快过内存.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哦.
lC H#Cx3jL f*v0 ———————————————面向PHP Bf-mN%lL;[0yE
语　　法： free [-bkmotV][-s <间隔秒数>]

补充说明：free指令会显示内存的使用情况，包括实体内存，虚拟的交换文件内存，共享内存区段，以及系统核心使用的缓冲区等。

参　　数：面向PHP4D(N4N4X#Z;ih/}z
-b 　以Byte为单位显示内存使用情况。
W)f9Ck!@A+`q,e0 -k 　以KB为单位显示内存使用情况。
3Hin!V` }0 -m 　以MB为单位显示内存使用情况。面向PHPv
S\"w*GB$@#r[
-o 　不显示缓冲区调节列。
6M@oX7@F\0 -s<间隔秒数> 　持续观察内存使用状况。面向PHP9|Br9AQ#NKo'Do
-t 　显示内存总和列。
.jS)})\.Y0 -V 　显示版本信息。面向PHP1fx1W!p$okH