Linux 内存查看
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free 查询可用内存
free工具用来查看系统可用内存:
/opt/app/tdev1$free
total used free shared buffers cached
Mem: 8175320 6159248 2016072 0 310208 5243680
-/+ buffers/cache: 605360 7569960
Swap: 6881272 16196 6865076
解释一下Linux上free命令的输出。
下面是free的运行结果,一共有4行。为了方便说明,我加上了列号。这样可以把free的输出看成一个二维数组FO(Free Output)。例如:
FO[2][1] = 24677460
FO[3][2] = 10321516
1 2 3 4 5 6
1 total used free shared buffers cached
2 Mem: 24677460 23276064 1401396 0 870540 12084008
3 -/+ buffers/cache: 10321516 14355944
4 Swap: 25151484 224188 24927296
free的输出一共有四行,第四行为交换区的信息,分别是交换的总量(total),使用量(used)和有多少空闲的交换区(free),这个比较清楚,不说太多。
free输出地第二行和第三行是比较让人迷惑的。这两行都是说明内存使用情况的。第一列是总量(total),第二列是使用量(used),第三列是可用量(free)。
第一行的输出时从操作系统(OS)来看的。也就是说,从OS的角度来看,计算机上一共有:
24677460KB(缺省时free的单位为KB)物理内存,即FO[2][1]; 在这些物理内存中有23276064KB(即FO[2][2])被使用了; 还用1401396KB(即FO[2][3])是可用的;
这里得到第一个等式:
FO[2][1] = FO[2][2] + FO[2][3]
FO[2][4]表示被几个进程共享的内存的,现在已经deprecated,其值总是0(当然在一些系统上也可能不是0,主要取决于free命令是怎么实现的)。
FO[2][5]表示被OS buffer住的内存。FO[2][6]表示被OS cache的内存。在有些时候buffer和cache这两个词经常混用。不过在一些比较低层的软件里是要区分这两个词的,看老外的洋文:
A buffer is something that has yet to be "written" to disk.
A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.
也就是说buffer是用于存放要输出到disk(块设备)的数据的,而cache是存放从disk上读出的数据。这二者是为了提高IO性能的,并由OS管理。
Linux和其他成熟的操作系统(例如windows),为了提高IO read的性能,总是要多cache一些数据,这也就是为什么FO[2][6](cached memory)比较大,而FO[2][3]比较小的原因。我们可以做一个简单的测试:
释放掉被系统cache占用的数据:
echo 3>/proc/sys/vm/drop_caches
- 读一个大文件,并记录时间;
- 关闭该文件;
- 重读这个大文件,并记录时间;
第二次读应该比第一次快很多。原来我做过一个BerkeleyDB的读操作,大概要读5G的文件,几千万条记录。在我的环境上,第二次读比第一次大概可以快9倍左右。
free输出的第二行是从一个应用程序的角度看系统内存的使用情况。
- 对于FO[3][2],即-buffers/cache,表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存;
- 对于FO[3][3],即+buffers/cache,表示一个应用程序认为系统还有多少内存;
因为被系统cache和buffer占用的内存可以被快速回收,所以通常FO[3][3]比FO[2][3]会大很多。
这里还用两个等式:
FO[3][2] = FO[2][2] - FO[2][5] - FO[2][6]
FO[3][3] = FO[2][3] + FO[2][5] + FO[2][6]
这二者都不难理解。
free命令由procps.*.rpm提供(在Redhat系列的OS上)。free命令的所有输出值都是从/proc/meminfo中读出的。
在系统上可能有meminfo(2)这个函数,它就是为了解析/proc/meminfo的。procps这个包自己实现了meminfo()这个函数。可以下载一个procps的tar包看看具体实现,现在最新版式3.2.8。
10. vmstat 监视内存使用情况
vmstat是Virtual Meomory Statistics(虚拟内存统计)的缩写,可实时动态监视操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动。
10.1. vmstat的语法
vmstat [-V] [-n] [delay [count]]
- -V表示打印出版本信息;
- -n表示在周期性循环输出时,输出的头部信息仅显示一次;
- delay是两次输出之间的延迟时间;
- count是指按照这个时间间隔统计的次数。
/root$vmstat 5 5
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
6 0 0 27900472 204216 28188356 0 0 0 9 1 2 11 14 75 0 0
9 0 0 27900380 204228 28188360 0 0 0 13 33312 126221 22 20 58 0 0
2 0 0 27900340 204240 28188364 0 0 0 10 32755 125566 22 20 58 0 0
10.2. 字段说明
Procs(进程):- r: 运行队列中进程数量
- b: 等待IO的进程数量
- swpd: 使用虚拟内存大小
- free: 可用内存大小
- buff: 用作缓冲的内存大小
- cache: 用作缓存的内存大小
- si: 每秒从交换区写到内存的大小
- so: 每秒写入交换区的内存大小
- bi: 每秒读取的块数
- bo: 每秒写入的块数
- in: 每秒中断数,包括时钟中断
- cs: 每秒上下文切换数
- us: 用户进程执行时间(user time)
- sy: 系统进程执行时间(system time)
- id: 空闲时间(包括IO等待时间)
- wa: 等待IO时间