free

（一） linux内存查看 free 命令


内存=系统free memory+buffers+cached.
每隔三秒显示一次内存情况:    free -b -s 3

在 Linux下查看内存我们一般用command free
[root@nonamelinux ~]# free
total used free shared buffers cached
Mem: 386024 377116 8908 0 21280 155468
-/+ buffers/cache: 200368 185656
Swap: 393552 0 393552
下面是对这些数值的解释：
第二行(mem)：
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。
第四行就不多解释了。
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8908KB,已用内存是377116KB,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.
如上例：
185656=8908+21280+155468
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（RHEL4.0）：
#cat /proc/meminfo
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：　
1.减少缓冲与页面cache的大小，
2.将系统V类型的内存页面交换出去，　
3.换出或者丢弃页面。(Application 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。

下面是buffers与cached的区别。
buffers是指用来给块 设备做的缓冲大小，他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages.
cached是用来给文 件做缓冲。
那就是说：buffers是用来存储，目录里面有什么内容，权限等等。
而cached直接用来记忆我们打开的文件，如果你 想知道他是不是真的生效，你可以试一下，先后执行两次命令#man X ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。
实验：在一台没有什么应用的机器上做会看得比较明显。记得实验只能做一次，如果想多做请换一个文件名。
#free
#man X
#free
#man X
#free
你可以先后比较一下free后显示buffers的大小。
另一个实验：
#free
#ls /dev
#free
你比较一下两个的大小，当然这个buffers随时都在增加，但你有ls过的话，增加的速度会变得快，这个就是buffers/chached的区别。

因为Linux将你暂时不使用的内存作为文件和数据缓存，以提高系统性能，当你需要这些内存时，系统会自动释放（不像windows那样，即使你有很多空 闲内存,他也要访问一下磁盘中的pagefiles）  
使用free命令  
将used的值减去   buffer和cache的值就是你当前真实内存使用


（二），Re:关于 free 命令显示内存使用情况问题


[root@Linux /tmp]# free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       4149156    4130412      18744          0      13220    2720160
-/+ buffers/cache:    1397032    2752124
Swap:      6289408        144    6289264第1行
total 内存总数: 4149156
used 已经使用的内存数: 4130412
free 空闲的内存数: 18744
shared 当前已经废弃不用，总是0
buffers Buffer Cache内存数: 13220
cached Page Cache内存数: 2720160

关系：total = used + free

第2行：
-/+ buffers/cache的意思相当于：
-buffers/cache 的内存数：1397032 (等于第1行的 used - buffers - cached)
+buffers/cache 的内存数: 2752124 (等于第1行的 free + buffers + cached)

可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。

第三行单独针对交换分区, 就不用再说了.

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。

如果感兴趣可以进一步参考文件/proc/meminfo，free命令就是根据它的信息生成的。free命令的源码可从procps- xxx-.src.rpm获取，xxx为版本号，比如procps-3.2.3-5.3.src.rpm。

参考内核代码：

arch/i386/mm/init.c
fs/proc/proc_misc.c
include/linux/swap.h
mm/filemap.c
fs/buffer.c

另外还可以参考O'REILLY的书《Understanding the LINUX KERNEL》。