Linux内存cache/buffer剖析

Posted 2020-10-07 IT小工

查询linux系统中空闲内存/内存使用状态查看/剩余内存查看

　　

 

如何计算内存的使用量及空闲量

　　物理已用内存 = 实际已用内存 - 缓冲 - 缓存 

　　　　             =  24752  - 2839 - 15049

　　物理空闲内存 = 总物理内存 - 实际已用内存 + 缓冲 + 缓存

　　　　             =  32073   -  24752  + 2839 + 15049

　　应用程序可用空闲内存 = 总物理内存 - 实际已用内存 

                                     =  32073  - 24752

　　应用程序已用内存 = 实际已用内存 - 缓冲 - 缓存

                               =  24752 - 2389 - 15049

　　1、buffer（缓冲）是为了提高内存和硬盘（或其他I/O设备）之间的数据交换的速度而设计的。

　　2、cache（缓存）从内存读取与磁盘读取角度考虑，cache可以理解为操作系统为了更高的读取效率，更多的使用内存来缓存可能被再次访问的数据。

　　
　　简单来说，buffer是即将要被写入磁盘的，而cache是被从磁盘中读出来的。 buffer是由各种进程分配的，被用在如输入队列等方面。一个简单的例子如某个进程要求有多个字段读入，在所有字段被读入完整之前，进程把先前读入的字段放在buffer中保存。

　　

　　Linux的基本原则是没有资源应该被浪费.因此核心会使用尽可能多的RAM,来缓存来自本地和远程的文件系统的信息.系统做读写操作的时候,会将与当前运行的进程相关的数据尽量存储在RAM里.系统报告的缓存是缓冲和页缓存两者之和.缓存并不是在进程结束的时候被回收(你可能很快会启动另外一个进程,需要同样的数据),而是随需回收–比如,当你启动一个需要大量内存的进程时,Linux核心会从内存中回收缓存,将得到的内存分配给新的进程. 

 

　  内存：从用户和操作系统的角度来看，其大小空间是有区别的。像buffer/cached的内存，由于这块内存从操作系统的角度确实被使用，但如果用户要使用，这块内存是可以很快被回收而被用户空间程序使用，因此从用户角度而言这块内存应被划为空闲状态。

　　为什么Linux 会有这种机制呢？

　　其实这是一种非常优秀的设计，目的就是为了提升磁盘IO的性能，从低速的块设备上读取的数据会暂时保存在内存中，即使数据在当时已经不再需要了，但在应用程序下一次访问该数据时，它可以从内存中直接读取，从而绕开低速的块设备，从而提高系统的整体性能。