free命令

free命令可以显示Linux系统中空闲的、已用的物理内存及swap内存,及被内核使用的buffer。在Linux系统监控的工具中，free命令是最经常使用的命令之一。

1．命令格式

free [参数]

2．命令功能

free 命令显示系统使用和空闲的内存情况，包括物理内存、交互区内存(swap)和内核缓冲区内存。共享内存将被忽略

3．命令参数

-b 　以Byte为单位显示内存使用情况。
-k 　以KB为单位显示内存使用情况。
-m 　以MB为单位显示内存使用情况。
-g 以GB为单位显示内存使用情况。
-o 　不显示缓冲区调节列。
-s<间隔秒数> 　持续观察内存使用状况。
-t 　显示内存总和列。
-V 　显示版本信息。

4．使用实例

实例1：显示内存使用情况

命令：

free
free -g
free -m

输出：

[zyiz@localhost ~]$ free
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         999936      130180       62484        6892      807272      673076
Swap:       2097148           0     2097148
[zyiz@localhost ~]$ free -g
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:              0           0           0           0           0           0
Swap:             1           0           1
[zyiz@localhost ~]$ free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:            976         127          60           6         788         657
Swap:          2047           0        2047
[zyiz@localhost ~]$

下面是对这些数值的解释：

total:总计物理内存的大小。
used:已使用多大。
free:可用有多少。
Shared:多个进程共享的内存总额。
Buffers/cached:磁盘缓存的大小。

第三行(-/+ buffers/cached):

used:已使用多大。
free:可用有多少。

第四行是交换分区SWAP的，也就是通常所说的虚拟内存。
区别：第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。这两个的区别在于使用的角度来看，第一行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是2098428KB,已用内存是30841684KB,其中包括，内核(OS)使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.
第三行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。

所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached。
如本机情况的可用内存为：

999936=130180KB+62484KB+807272KB

接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。
当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换.如何看额定值：

命令：

cat /proc/meminfo

输出：

[zyiz@localhost ~]$ cat /proc/meminfo
MemTotal:         999936 kB
MemFree:           74056 kB
MemAvailable:     673076 kB
Buffers:              76 kB
Cached:           708196 kB
SwapCached:            0 kB
Active:            94760 kB
Inactive:         693360 kB
Active(anon):      42896 kB
Inactive(anon):    43884 kB
Active(file):      51864 kB
Inactive(file):   649476 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:       2097148 kB
SwapFree:        2097148 kB
Dirty:             19448 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:         79928 kB
Mapped:            25792 kB
Shmem:              6920 kB
Slab:              87456 kB
SReclaimable:      50804 kB
SUnreclaim:        36652 kB
KernelStack:        4112 kB
PageTables:         4536 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:     2597116 kB
Committed_AS:     320824 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:      181632 kB
VmallocChunk:   34359310332 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:      6144 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:       63360 kB
DirectMap2M:      985088 kB
[zyiz@localhost ~]$

交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数：　

减少缓冲与页面cache的大小，
将系统V类型的内存页面交换出去，　
换出或者丢弃页面。(应用程序占用的内存页，也就是物理内存不足)。

事实上，少量地使用swap是不是影响到系统性能的。

buffers和cached都是缓存，两者有什么区别呢？
为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了 I/O系统调用(比如read,write,getdents)的时间。
磁盘的操作有逻辑级(文件系统)和物理级(磁盘块)，这两种Cache就是分别缓存逻辑和物理级数据的。
Page cache实际上是针对文件系统的，是文件的缓存，在文件层面上的数据会缓存到page cache。文件的逻辑层需要映射到实际的物理磁盘，这种映射关系由文件系统来完成。当page cache的数据需要刷新时，page cache中的数据交给buffer cache，因为Buffer Cache就是缓存磁盘块的。但是这种处理在2.6版本的内核之后就变的很简单了，没有真正意义上的cache操作。
Buffer cache是针对磁盘块的缓存，也就是在没有文件系统的情况下，直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffer cache中，例如，文件系统的元数据都会缓存到buffer cache中。
简单说来，page cache用来缓存文件数据，buffer cache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下，对文件操作，那么数据会缓存到page cache，如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写，那么数据会缓存到buffer cache。
所以我们看linux,只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了。这也是linux看内存是否够用的标准.
如果是应用服务器的话，一般只看第二行，+buffers/cache,即对应用程序来说free的内存太少了，也是该考虑优化程序或加内存了。

实例2：以总和的形式显示内存的使用信息

命令：

free -t

输出：

[zyiz@localhost ~]$ free -t
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         999936      130760       69356        6920      799820      672436
Swap:       2097148           0     2097148
Total:      3097084      130760     2166504
[zyiz@localhost ~]$

实例3：周期性的查询内存使用信息

命令：

free -s 5

上面的命令是每 10s 执行一次命令，输出结果如下：

[zyiz@localhost ~]$ free -s 5
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         999936      130720       71080        6920      798136      672468
Swap:       2097148           0     2097148

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         999936      130696       67980        6920      801260      672436
Swap:       2097148           0     2097148

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         999936      130560       80104        6920      789272      672640
Swap:       2097148           0     2097148

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:         999936      130620       75304        6920      794012      672560
Swap:       2097148           0     2097148

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程序员编程王