Linux_free（buffer与cache区别）

最新推荐文章于 2024-08-26 19:01:24 发布

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文章标签：操作系统数据库

原文链接：http://www.cnblogs.com/cloudma/articles/linux-free.html

本文深入解析Linux中buffers与cache的区别，包括它们各自的作用、与内存使用的关系，以及内存交换条件与方式。重点阐述了buffers与cached的区别，并通过实验验证了它们在内存管理中的实际应用。

Linux_free（buffer与cache区别）

一、free命令
[root@xen_202_12 /]# free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          3072       2459        612          0        207       1803
-/+ buffers/cache:        447       2624
Swap:         1913          0       1913

第2行:
total 内存总数: 3072
used 已经使用的内存数: 2459
free 空闲的内存数: 612
shared 当前已经废弃不用，总是0
buffers: Buffer Cache内存数: 13220
cached: Page Cache内存数: 2720160

关系：total = used + free

第3行:
-/+ buffers/cache的意思:
-buffers/cache 的内存数: 447 (等于第1行的 used - buffers - cached)
+buffers/cache 的内存数: 2624 (等于第1行的 free + buffers + cached)
注:此处的内存数在用上面式子计算后，在大小上有一点点出入(还不知道是什么原因)。

可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。

第4行单独针对交换分区。

为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 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有效缩短了 I/O系统调用(如read,write,getdents)的时间。

第2行(mem)的used/free与第3行(-/+ buffers/cache) used/free的区别:
这两个的区别在于使用的角度.第2行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是612MB,已用内存是2059MB,其中包括,内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.
第3行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能而设，当应用程序要用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached.

如上例：
2624= 612+207+1803

二、buffers与cached的区别:

buffers是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。
cached用来给文件做缓冲。
即：buffers是用来存储目录里面有什么内容，权限等等,而cached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 kill ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。
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。
#free
#man kill
#free
#man kill
#free
比较一下free先后显示的buffers的大小。
另一个实验：
#free
#ls /dev
#free
比较一下两个的大小，当然这个buffers随时都在增加，但有ls过的话，增加的速度会变得快，这个就是buffers/chached的区别。

因为Linux会将暂时不使用的内存作为文件和数据缓存，以提高系统性能，当应用程序需要这些内存时，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）

内存交换条件及方式:

当可用内存少于额定值的时候，就会开始进行交换.
如何看额定值(RHEL4.0)
#cat /proc/meminfo
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:
1.减少缓冲与页面cache的大小;
2.将系统V类型的内存页面交换出支;
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）。
事实上，少量地使用swap是不会影响到系统性能的。

如果感兴趣可以进一步参考文件/proc/meminfo，free命令就是根据它的信息生成的。free命令的源码可从procps-xxx-.src.rpm获取，xxx为版本号，比如procps-3.2.3-5.3.src.rpm。

参考内核代码：

arch/i386/mm/init.c
fs/proc/proc_misc.c
include/linux/swap.h
mm/filemap.c
fs/buffer.c

另外还可以参考O'REILLY的书《Understanding the LINUX KERNEL》。

原文地址：http://hi.baidu.com/kong_kongyi/item/10356d152d845ba8feded5f5

转载于:https://www.cnblogs.com/cloudma/articles/linux-free.html