free -- cached and buffers(2)

一般程式在執行，與進入CPU大致上會有幾個資料搬移的作業

Disk(code) <--> RAM <--> L2 Cache <--> L1 Cache(inside CPU)

當程式要執行時會愈往右邊走，執行完畢時，會慢慢走回左邊，如果都用不到，始終回到只剩DISK

以上的Cache跟主題要講的Cached有些類似，但不是指同一件事

一支程式要執行時，會有需要將使用的資料從File(Disk)讀起來使用的時候

讀起來就會進入RAM，但結束時理當要釋放這個RAM給其他程式使用

Linux考量到其他的程式可能也會用到，所以會先Cache住，如果有要用到，可以馬上反應使用

這是指在DRAM充裕的狀況下，如此運作對效能有幫助

但如果因為導致實體記憶體被吃光，而使用到Swap空間時，就輪到CPU倒楣

使用上應特別注意

其中的 Cached Memory 會依據系統的使用狀況做動態調整,借此以提高系統效能. /proc/sys/vm/drop_caches 的預設值為 0,也就是啟動 cache 的功能.如果你不喜歡這些功能或者覺得它不夠Smart的話,可以把他取消掉.在 Kernel 2.6.16 之後的本版可以透過 /proc/sys/vm/drop_caches 來釋放 Cached Memory

釋放 pagecache 所使用的 Cached Memory.

[root@localhost]# echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

釋放 dentries,inodes 所使用的 Cached Memory.

[root@localhost]# echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

釋放 pagecache,dentry,inode 所使用的 Cached Memory.

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

以下參考自: http://ssorc.tw/rewrite.php/read-599.html

其他說明可見：http://forums.gentoo.org/viewtopic.php?p=1155852

free

total used free shared buffers cached

Mem: 1023916 975816 48100 0 26376 465844

-/+ buffers/cache: 483596 540320

Swap: 2096440 105564 1990876

計算方式

total used free shared buffers cached

Mem: a b c d e f

-/+ buffers/cache: g h

Swap: i j ka = 總記憶體大小

b = 配給 buffers 與 cache 的記憶體大小(包含未用的 buffers 與 cache)

c = 剩下的記憶體大小

e = 配給 buffers 但未用的記憶體大小

f = 配給 cache 但未用的記憶體大小

g = buffers 與 cache 被使用掉的記憶體大小，也就是實際被應用程式用走的

h = 那這個就是實際剩下的記憶體大小

a = b + c

a = g + h

g = b - e - f

h = c + e + f

buffer 與 cache 的區別:

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.

一般情況下，Linux kernel 會盡可能多地利用 RAM 的空閑空間作為 cache/buffer 以最大幅度地提高系統性能。當系統中運行的應用程序占用的 RAM 增加時，則將 cache/buffer 所占用的空間釋放出來，讓渡給應用程序使用。

Mem: 那一行顯示了實際記憶體的使用率；

Swap: 顯示的是系統 swap 空間的使用率；

-/+ buffers/cache: 則是目前撥給系統緩衝區的實體記憶體數量。

記憶體管理的概觀

當系統開機一段時間後，像是「top」這種傳統的 Unix 工具常常回報少的可憐的可用記憶體數值，在我寫這篇文章的系統中，就算我總共有 512 MB 的記憶體在我的系統裡，但約開機m後三個小時，我只剩下 60 MB 的可用記憶體，那些記憶體到底跑到那裡去了？

用掉最多記憶體的地方是磁碟快取 (disk cache)，目前它總共用了超過 290 MB 的記憶 (在 top 裡的「cached」項目中)，快取記憶體 (cached memory) 基本上是空閒的，當有新/執行中的程式需要記憶體的話，它會快速的被取回來。

為什麼 Linux 使用這麼多的記憶體來當作磁碟快取 (disk cache) 呢？主要的原因便是：假如 RAM 沒有被使用的話，它便是閒放在那邊浪費著不用。如果把資料放在用 RAM 組成的磁碟上，它的存取速度比直接從硬碟上存取還要快上 1000 倍。假如在快取裡找不到該資料，當然還是得直接從磁碟裡存取，但就如同上面說的，您將可以節省些微的存取時間。

Out of Memory

more /var/log/messages

kernel: Mem-info:

kernel: Zone:DMA freepages: 2916 min: 0 low: 0 high: 0

kernel: Zone:Normal freepages: 758 min: 766 low: 4031 high: 5791

kernel: Zone:HighMem freepages: 125 min: 253 low: 506 high: 759

kernel: Free pages: 3799 ( 125 HighMem)

kernel: ( Active: 237940/1195, inactive_laundry: 1, inactive_clean: 0, free: 3799 )

kernel: aa:0 ac:0 id:0 il:0 ic:0 fr:2916

kernel: aa:209592 ac:2087 id:1190 il:1 ic:0 fr:758

kernel: aa:26033 ac:232 id:0 il:0 ic:0 fr:125

kernel: 0*4kB 2*8kB 4*16kB 2*32kB 4*64kB 2*128kB 1*256kB 1*512kB 0*1024kB 1*2048kB 2*4096kB = 11664kB)

kernel: 8*4kB 1*8kB 175*16kB 6*32kB 0*64kB 0*128kB 0*256kB 0*512kB 0*1024kB 0*2048kB 0*4096kB = 3032kB)

kernel: 1*4kB 0*8kB 1*16kB 1*32kB 1*64kB 1*128kB 1*256kB 0*512kB 0*1024kB 0*2048kB 0*4096kB = 500kB)

kernel: Swap cache: add 5156731, delete 5156620, find 19439534/21006374, race 0+19

kernel: 4115 pages of slabcache

kernel: 1566 pages of kernel stacks

kernel: 13 lowmem pagetables, 5378 highmem pagetables

kernel: 32 bounce buffer pages, 32 are on the emergency list

kernel: Free swap: 0kB

kernel: 261760 pages of RAM

kernel: 32384 pages of HIGHMEM

kernel: 5781 reserved pages

kernel: 14591 pages shared

kernel: 116 pages swap cached

kernel: Out of Memory: Killed process 25580 (java).