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前言
先来看下本机系统内存使用情况：数值默认单位为 KB
# 笔记本本机 16G 内存，Ubuntu 18
$ free
total used free shared buff/cache available
Mem: 16306984 13655780 1205560 576992 1445644 1748628
Swap: 2097148 1620224 476924
# -h 适配可读的单位。-m 即 MB 为单位
$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 15G 13G 320M 649M 1.6G 1.0G
Swap: 2.0G 1.6G 435M
Total（全部） : 总内存大小- Used（已用） : 已使用的内存大小，包含共享内存
- Free（未用） : 未使用内存的大小
- Shared（共享）: 共享内存的大小
Buff/Cache（缓存）：块设备缓存区 和 文件缓存大小Available（可用） : 新进程可用内存的大小（未使用内存 + 可回收的内存）Swap（交换区） ：把这些不常访问的内存先写到磁盘中，然后释放这些内存，给其他更需要的进程使用。
关于 Buff/Cache ，可以通过 man free 手册来查看说明：
-
Buffers：是内核缓冲区用到的内存，对应的是/proc/meminfo中的Buffers值。 -
Cache： 是Page Cache页缓存 和Slab用到的内存，对应的是/proc/meminfo中的Cached与SReclaimable之和。Page Cache页缓存：缓存从文件读取的数据。Slab：用于记录可回收部分 和 不可回收部分。
由上，并结合平时开发经验，推测内存组成部分：堆内存、堆外内存、Page Cache、其他
问题：在 64位系统下，虚拟地址空间中 内核空间 和 用户空间 均占 128T，可对应的空间在物理内存中占多少？
这其实没有一个明确的答案，因为 内核空间 和 用户空间 共享同一个物理内存。 但我们平时开发时（
Kafka、ES）经常接触到Page Cache，同时希望能分配更多内存给Page Cache。 要么限制Page Cache的大小，要么限制应用程序的大小。 一般我们都选择限制应用程序，举个栗子： 安装ES在 8C16G 机子下，设置最大和最小堆内存为 8G，-Xms8g -Xmx8g。目的就是留一半内存给Page Cache。
下面着重来介绍 Page Cache 与 Swap。
Page Cache 页缓存
Page cache：也叫页缓冲 或 文件缓冲，也叫 ES 中的 filesystem cache。
问题：为什么需要 Page Cache ？
- 回答：加速对文件内容的访问。减少磁盘
I/O，提升应用的I/O速度。
举个栗子：写文件
调用
write(2)函数，写入Page Cache后就返回，内核会自动刷盘（把Page Cache中数据写入磁盘）。
来看张神图，应用程序产生 Page Cache 的逻辑示意图：
从图中可知：
Page Cache是内核管理的内存，属于内核不属于用户。- 有两种方式可以产生
Page Cache：标准I/O（Buffered I/O） 和MMAP（Memory-Mapped I/O） Linux I/O有 3 种方式：标准I/O、MMAP和Direct I/O
要分析此图，我们还需要先了解 Linux IO 栈：
- 虚拟文件系统（
VFS） ：对各种文件系统的一个抽象，它为各种文件系统提供了一个通用的接口。 - 块层（
Block I/O） ：管理块设备的IO队列，对IO请求进行合并、排序。 - 设备驱动（
Device Driver） ：操作存储介质。