Linux内存管理

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我们在使用linux中经常遇到使用内存过大的困扰，但实际上服务器并没有使用这么多,那么我们该如何优化呢? 拿个案例来说吧, 当我们执行free -m命令时,内存的使用如:

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             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:           992        964         27          0        207        416
-/+ buffers/cache:        340        651
Swap:          991          2        989

使用内存用了90%多,但实际上他真的使用了这么多内存吗? 这里,我们先说下里面的一些概念, 其中涉及的内容有：

  • total: 内存总数
  • used: 已经使用的内存数
  • free: 空闲的内存数
  • shared: 多个进程共享的内存总额
  • buffers Buffer Cache和cached Page Cache 磁盘缓存的大小
  • -buffers/cache (已用)的内存数:used - buffers - cached
  • +buffers/cache(可用)的内存数:free + buffers + cached可用的memory=free memory+buffers+cached

当执行命令cp -r /etc ~/test/后, 内存都被cached吃掉了。这时候别紧张，这是为了提高文件读取效率的做法。

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。

那么有人说过段时间，linux会自动释放掉所用的内存。实际上是不会的, 那么应该怎么去优化呢？比如能否手动释放掉这些内存呢？

如何手动释放内存

/proc是一个虚拟文件系统，我们可以通过对它的读写操作做为与kernel实体间进行通信的一种手段。也就是说可以通过修改/proc中的文件，来对当前kernel的行为做出调整。那么我们可以通过调整/proc/sys/vm/drop_caches来释放内存。操作如下：

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cat /proc/sys/vm/drop_caches
# 0

首先，/proc/sys/vm/drop_caches的值，默认为0。

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sync

手动执行sync命令

描述：sync 命令运行 sync 子例程。如果必须停止系统，则运行sync 命令以确保文件系统的完整性。sync 命令将所有未写的系统缓冲区写到磁盘中，包含已修改的 i-node、已延迟的块 I/O 和读写映射文件）

将/proc/sys/vm/drop_caches值设为3:

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3
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
cat /proc/sys/vm/drop_caches
# 3

再来运行free -m命令，会发有效的释放了buffer和cache。

有关/proc/sys/vm/drop_caches的用法在下面进行了说明

/proc/sys/vm/drop_caches (since Linux 2.6.16)
Writing to this file causes the kernel to drop clean caches,dentries and inodes from memory, causing that memory to become free.
To free pagecache, use echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches;
to free dentries and inodes, use echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches;
to free pagecache, dentries and inodes, use echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches.
Because this is a non-destructive operation and dirty objects are not freeable, the user should run sync first.

实例

清空缓存demo:

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#!/bin/bash
# filename: freemem.sh
used=`free -m | awk 'NR==2' | awk '{print $3}'`
free=`free -m | awk 'NR==2' | awk '{print $4}'`
echo "===========================" >> /var/log/mem.log
date >> /var/log/mem.log
echo "Memory usage | [Use：${used}MB][Free：${free}MB]" >> /var/log/mem.log
if [ $free -le 100 ] ; then
                sync && echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
                sync && echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
                sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
                echo "OK" >> /var/log/mem.log
else
                echo "Not required" >> /var/log/mem.log

参考：