linux 系统中的cache 和 buffer 的区别

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       在LINUX 系统中,查看内存的占用都知道使用 free -m  命令查看,但是关于命令free -m 显示的信息的解释,网上有好多文章,但是大多数人都是复制的同一篇文章,有些核心的关键词解释并没有深入。

       使用free   -m  命令查看的信息一般显示的格式如下:

[root@localhost ~]# free -m

                                      total          used           free          shared                buffers     cached
  Mem:                          128820      121215        7604              0                     1239     100120

-/+ buffers/cache:          19856       108964
Swap:                            32767          0              32767

  其中关键的核心词就是buffers  和  cached   只有这个两个词的真实含义理解了,你才能真正的理解命令free -m 显示的真实含义,下面我们就针对这两个核心词做一个解释。

          缓存(cached)是把读取过的数据保存起来,重新读取时偌能命中(找到需要的数据)就不要从硬盘中读取,若没有命中就从硬盘读取。其中的数据会根据读取频率进行组织,把最频繁读取的内容放在最容易找到的位置,把不再读的内容不断往后排,直至从中删除,所以服务器的内存足够大,能够缓存大量经常需要读取的数据,极大缓解磁盘的压力,提供数据访问的效率和速度。所以该缓存是基于操作系统上的文件系统的访问

        缓冲(buffers)是根据磁盘的读写设计的,把分散的写操作集中进行,减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道,从而提高系统性能,也就是在没有文件系统的情况下(准确的表达是,无论有否文件系统的存在,设备驱动程序读取的数据(也即直接对磁盘进行操作的数据)都是缓存到buffer cache中的),直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffer cache中。

   下面解释free -m 显示信息中的各个参数的含义 

Mem:表示物理内存统计
-/+ buffers/cached:表示物理内存的缓存统计
Swap:表示硬盘上交换分区的使用情况。

系统的总物理内存:128G,但系统当前真正可用的内存b并不是第一行free 标记的7.6G,它仅代表未被分配的内存。

我们使用total1、used1、free1、used2、free2 等名称来代表上面统计数据的各值,1、2 分别代表第一行和第二行的数据。

total1:表示物理内存总量。
used1: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。
free1:未被分配的内存。
shared1:共享内存,一般系统不会用到,这里也不讨论。
buffers1:系统分配但未被使用的buffers 数量。
cached1:系统分配但未被使用的cache 数量。buffer 与cache 的区别见后面。
used2:实际使用的buffers 与cache 总量,也是实际使用的内存总量。
free2: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。


total1 = used1 + free1

total1 = used2 + free2

used1 = buffers1 + cached1 + used2

free2 = buffers1 + cached1 + free1


以当前服务器来说真正能够使用的内存为:1239 +100120+7604 


也可以使用命令将缓存中的内容释放掉,运行命令如下:

[root@localhost ~]# sync

[root@localhost ~]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 


运行以上命令再次使用free -m 查看

[root@localhost ~]# free -m
                                    total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:                        128820      15457     113362          0         29         87
-/+ buffers/cache:      15340     113479
Swap:                        32767          0      32767


会发现第一行的free的值一下变大了, buffers 和 cached 值都变小了,说明使用命令释放缓存成功了。








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