Linux系統(tǒng)要吃掉“內(nèi)存”的原因

這篇文章主要介紹了Linux系統(tǒng)要吃掉“內(nèi)存”的原因，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

在Windows下資源管理器查看內(nèi)存使用的情況，如果使用率達(dá)到80%以上，再運(yùn)行大程序就能感覺到系統(tǒng)不流暢了，因?yàn)樵趦?nèi)存緊缺的情況下使用交換分區(qū)，頻繁地從磁盤上換入換出頁(yè)會(huì)極大地影響系統(tǒng)的性能。

而當(dāng)我們使用free命令查看Linux系統(tǒng)內(nèi)存使用情況時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)存使用一直處于較高的水平，即使此時(shí)系統(tǒng)并沒有運(yùn)行多少軟件。這正是Windows和Linux在內(nèi)存管理上的區(qū)別，乍一看，Linux系統(tǒng)吃掉我們的內(nèi)存(Linux ate my ram)，但其實(shí)這也正是其內(nèi)存管理的特點(diǎn)。

1. free命令

下面為使用free命令查看我們實(shí)驗(yàn)室文件服務(wù)器內(nèi)存得到的結(jié)果，-m選項(xiàng)表示使用MB為單位：

輸出的第二行表示系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況：

Mem： total（總量）= 31405MB， 
used（已使用）= 30254MB， 
free（空閑）= 1150MB， 
shared（共享內(nèi)存）= 12514MB， 
buffers = 1122MB， 
cached = 25424MB

注：前面四項(xiàng)都比較好理解，buffer 和 cache的區(qū)別在于：

A cache is something that has been “read” from the disk and stored for later use.

即buffer用于存放要輸出到磁盤的數(shù)據(jù)，而cache是從磁盤讀出存放到內(nèi)存中待今后使用的數(shù)據(jù)。它們的引入均是為了提供IO的性能。

輸出的第三行表示在第二行的基礎(chǔ)上-/+ buffers/cache得到的：

– buffers/cache used = Mem used – buffers – cached = 30524MB – 1122MB – 25424MB = 3708MB 
+ buffers/cache free = Mem free + buffers + cached = 1150MB + 1122MB + 25424MB = 27696MB

輸出的第三行表示交換分區(qū)使用的情況：

Swap：total（總量）= 15775MB 
used（使用）= 596MB 
free（空閑）= 4095MB

2. 內(nèi)存的分類

這里把內(nèi)存分為三類，從用戶和操作系統(tǒng)的角度對(duì)其使用情況有不同的稱呼：

上表中something代表的正是free命令中”buffers/cached”的內(nèi)存，由于這塊內(nèi)存從操作系統(tǒng)的角度確實(shí)被使用，但如果用戶要使用，這塊內(nèi)存是可以很快被回收被用戶程序使用，因此從用戶角度這塊內(nèi)存應(yīng)劃為空閑狀態(tài)。

再次回到free命令輸出的結(jié)果，第三行輸出的結(jié)果應(yīng)該就能理解了，這行的數(shù)字表示從用戶角度看系統(tǒng)內(nèi)存的使用情況。因此，如果你用top或者free命令查看系統(tǒng)的內(nèi)存還剩多少，其實(shí)你應(yīng)該將空閑內(nèi)存加上buffer/cached的內(nèi)存，那才是實(shí)際系統(tǒng)空閑的內(nèi)存。

3. buffers/cached好處

Linux內(nèi)存管理做了很多精心的設(shè)計(jì)，除了對(duì)dentry進(jìn)行緩存(用于VFS，加速文件路徑名到inode的轉(zhuǎn)換)，還采取了兩種主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache，目的就是為了提升磁盤IO的性能。從低速的塊設(shè)備上讀取數(shù)據(jù)會(huì)暫時(shí)保存在內(nèi)存中，即使數(shù)據(jù)在當(dāng)時(shí)已經(jīng)不再需要了，但在應(yīng)用程序下一次訪問該數(shù)據(jù)時(shí)，它可以從內(nèi)存中直接讀取，從而繞開低速的塊設(shè)備，從而提高系統(tǒng)的整體性能。

而Linux會(huì)充分利用這些空閑的內(nèi)存，設(shè)計(jì)思想是內(nèi)存空閑還不如拿來多緩存一些數(shù)據(jù)，等下次程序再次訪問這些數(shù)據(jù)速度就快了，而如果程序要使用內(nèi)存而系統(tǒng)中內(nèi)存又不足時(shí)，這時(shí)不是使用交換分區(qū)，而是快速回收部分緩存，將它們留給用戶程序使用。

因此，可以看出，buffers/cached真是百益而無一害，真正的壞處可能讓用戶產(chǎn)生一種錯(cuò)覺——Linux耗內(nèi)存!其實(shí)不然，Linux并沒有吃掉你的內(nèi)存，只要還未使用到交換分區(qū)。

4. 實(shí)驗(yàn)測(cè)試：先后讀入一個(gè)大文件，比較兩次讀入的時(shí)間

(1) 首先生成一個(gè)1G的大文件

dd if=/dev/zero of=bigfile bs=1M count=1000

(2) 清空緩存

這里改為3后一定要改回0，要不下面測(cè)試結(jié)果就不準(zhǔn)確了。

(3) 讀入這個(gè)文件，測(cè)試消耗的時(shí)間

耗時(shí)24秒

(4) 再次讀入該文件，測(cè)試消耗的時(shí)間

耗時(shí)17秒

從上面看出，第一次讀這個(gè)1G的文件大約耗時(shí)24s，而第二次再次讀的時(shí)候，只耗時(shí)17s，有所下降。

感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“Linux系統(tǒng)要吃掉“內(nèi)存”的原因”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持億速云，關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來學(xué)習(xí)!