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Linux系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)存管理命令大全
作為一名linux系統(tǒng)管理員，監(jiān)控內(nèi)存的使用狀態(tài)是非常重要的，通過監(jiān)控有助于了解內(nèi)存的使用狀態(tài)，比如內(nèi)存占用是否正常，內(nèi)存是否緊缺等等，那么linux監(jiān)控內(nèi)存的命令是什么呢?下面跟yjbys小編一起來看看吧!
監(jiān)控內(nèi)存最常使用的命令有free、top等，下面是某個系統(tǒng)free的輸出：
[]#free
total used free shared buffers cached
Mem: 16402432 16360492 41940 0 46540412714880
-/+ buffers/cache: 3180208 13222224
Swap: 8193108 264 8192844
第一行：
ltotal：物理內(nèi)存的總大小。
lused：已經(jīng)使用的物理內(nèi)存多小。
lfree：空閑的物理內(nèi)存值。
lshared：多個進(jìn)程共享的內(nèi)存值。
lbuffers/cached：磁盤緩存的大小。
第二行：代表物理內(nèi)存使用情況。
第三行(-/+ buffers/cached)：代表磁盤緩存使用狀態(tài)。
第四行：Swap表示交換空間內(nèi)存使用狀態(tài)。
free命令輸出的內(nèi)存狀態(tài)，可以通過兩個角度來查看：一個是從內(nèi)核的角度來看，一個是從應(yīng)用層的角度來看的。
1.從內(nèi)核的角度來查看內(nèi)存的狀態(tài)
內(nèi)核目前可以直接分配到，不需要額外的操作，即為上面free命令輸出中第二行Mem項的值，可以看出，此系統(tǒng)物理內(nèi)存有16G，空閑的內(nèi)存只有41940K，也就是40M多一點，我們來做一個這樣的計算：
16402432-16360492=41940
就是總的物理內(nèi)存減去已經(jīng)使用的物理內(nèi)存得到的就是空閑的物理內(nèi)存大小。
注意：
這里的可用內(nèi)存值41940并不包含處于buffers和cached狀態(tài)的內(nèi)存大小。
注意：
實際上，內(nèi)核完全控制著內(nèi)存的使用情況，linux會在需要內(nèi)存的時候，或在系統(tǒng)運行逐步推進(jìn)時，將buffers和cached狀態(tài)的內(nèi)存變?yōu)閒ree狀態(tài)的內(nèi)存，以供系統(tǒng)使用。
2.從應(yīng)用層的角度來看系統(tǒng)內(nèi)存的使用狀態(tài)
也就是linux上運行的應(yīng)用程序可以使用的內(nèi)存大小，即free命令第三行“(-/+ buffers/cached)”的輸出，可以看到，此系統(tǒng)已經(jīng)使用的內(nèi)存才3180208K，而空閑的內(nèi)存達(dá)到13222224K，繼續(xù)做這樣一個計算：
41940(Men:free)+(465404(Men:buffers)+12714880(Men:cached))=13222224(-/+buffers/cached:free)
通過這個等式可知，應(yīng)用程序可用的物理內(nèi)存值是Mem項的free值加上buffers和cached值之和，也就是說，這個free值是包括buffers和cached項大小的。
對于應(yīng)用程序來說，buffers/cached占有的內(nèi)存是可用的，因為buffers/cached是為了提高文件讀取的性能，當(dāng)應(yīng)用程序需要用到內(nèi)存的時候buffers/cached會很快地被回收，以供應(yīng)用程序使用。
3.buffers與cached的異同
在Linux操作系統(tǒng)中，當(dāng)應(yīng)用程序需要讀取文件中的數(shù)據(jù)時，操作系統(tǒng)先分配一些內(nèi)存，將數(shù)據(jù)從磁盤讀入到這些內(nèi)存中，然后再將數(shù)據(jù)分發(fā)給應(yīng)用程序;當(dāng)需要往文件中寫數(shù)據(jù)時，操作系統(tǒng)先分配內(nèi)存接收用戶數(shù)據(jù)，然后再將數(shù)據(jù)從內(nèi)存寫到磁盤上。然而，如果有大量數(shù)據(jù)需要從磁盤讀取到內(nèi)存或者由內(nèi)存寫入磁盤時，系統(tǒng)的讀寫性能就變得非常低下，因為無論是從磁盤讀數(shù)據(jù)，還是寫數(shù)據(jù)到磁盤，都是一個很消耗時間和資源的過程，在這種情況下，linux引入了 buffers和cached機(jī)制。
buffers與cached都是內(nèi)存操作，用來保存系統(tǒng)曾經(jīng)打開過的文件以及文件屬性信息，這樣當(dāng)操作系統(tǒng)需要讀取某些文件時，會首先在buffers與cached內(nèi)存區(qū)查找，如果找到，直接讀出傳送給應(yīng)用程序，如果沒有找到需要數(shù)據(jù)，才從磁盤讀取，這就是操作系統(tǒng)的緩存機(jī)制，通過緩存，大大提高了操作系統(tǒng)的性能。但buffers與cached緩沖的內(nèi)容卻是不同的。
buffers是用來緩沖塊設(shè)備做的，它只記錄文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)(metadata)以及 tracking in-flight pages，而cached是用來給文件做緩沖。
更通俗一點說：
buffers主要用來存放目錄里面有什么內(nèi)容\文件的屬性\權(quán)限等等。cached直接用來記憶我們打開過的文件和程序。
測試：
為了驗證我們的結(jié)論是否正確，可以通過vi打開一個非常大的文件，看看cached的變化，然后再次vi這個文件，感覺一下兩次打開的速度有何異同，是不是第二次打開的速度明顯快于第一次呢?
接著執(zhí)行下面的命令：
find /* -name *.conf
看看buffers的值是否變化，然后重復(fù)執(zhí)行find命令，看看兩次顯示速度有何不同。
Linux 操作系統(tǒng)的內(nèi)存運行原理，很大程度上是根據(jù)服務(wù)器的需求來設(shè)計的，例如系統(tǒng)的緩沖機(jī)制會把經(jīng)常使用到的文件和數(shù)據(jù)緩存在cached中，linux總是在力求緩存更多的數(shù)據(jù)和信息，這樣再次需要這些數(shù)據(jù)時可以直接從內(nèi)存中取，而不需要有一個漫長的磁盤操作，這種設(shè)計思路提高了系統(tǒng)的整體性能。
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