每天一个Linux命令(42)：free

free可以显示Linux系统中空闲的，已用的物理内存，swap内存，被内核使用的buffer等。

1. 命令格式

free [参数]

2. 命令功能

显示系统使用的和空闲的内存情况，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

例一：显示内存使用情况

命令：

free free -g free -m # free total used free shared buffers cached Mem: 32940112 30841684 2098428 0 4545340 11363424 -/+ buffers/cache: 14932920 18007192 Swap: 32764556 1944984 30819572 # free -g total used free shared buffers cached Mem: 31 29 2 0 4 10 -/+ buffers/cache: 14 17 Swap: 31 1 29 # free -m total used free shared buffers cached Mem: 32168 30119 2048 0 4438 11097 (-/+ buffers/cache): 14583 17584 Swap: 31996 1899 30097

说明

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

(-/+ buffers/cached)，used:已使用多大；free:可用有多少

Swap是交换分区的，也就是我们通常所说的虚拟内存

区别

键入free命令，显示第一行mem的used/free，与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别在于使用角度的不同。

第一行是从系统的角度来看。因为对于系统，buffers/cached 都是属于被使用，所以它的可用内存是2098428KB，已用内存是30841684KB，其中包括系统内核使用的，用户使用的，buffers，cached，四者之和等于已用内存。

第三行是从应用程序的角度来看。对于应用程序来说，buffers/cached 是可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需要用到内存时，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：18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB

内存什么时候会被交换，按什么方式交换

当可用值小于额定值时，内存就会开始进行交换。使用命令cat /proc/meminfo 查看内存额定值

# cat /proc/meminfo MemTotal: 32940112 kB MemFree: 2096700 kB Buffers: 4545340 kB Cached: 11364056 kB SwapCached: 1896080 kB Active: 22739776 kB Inactive: 7427836 kB HighTotal: 0 kB HighFree: 0 kB LowTotal: 32940112 kB LowFree: 2096700 kB SwapTotal: 32764556 kB SwapFree: 30819572 kB Dirty: 164 kB Writeback: 0 kB AnonPages: 14153592 kB Mapped: 20748 kB Slab: 590232 kB PageTables: 34200 kB NFS_Unstable: 0 kB Bounce: 0 kB CommitLimit: 49234612 kB Committed_AS: 23247544 kB VmallocTotal: 34359738367 kB VmallocUsed: 278840 kB VmallocChunk: 34359459371 kB HugePages_Total: 0HugePages_Free: 0HugePages_Rsvd: 0Hugepagesize: 2048 kB

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(Application 占用的内存页，也就是物理内存不足）。

事实上，少量使用swap是不会影响系统性能的。

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有效缩短了系统I/O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，就把数据交给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，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swap值不是很大，就不用担心自己的内存太少。如果swap用很多，那么你就要考虑加物理内存了，这也是linux系统查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，如果free的内存太少了，也该考虑优化程序或加内存了。

例二：以总和的形式显示内存的使用信息

命令：free -t

# free -t total used free shared buffers cached Mem: 32940112 30845024 2095088 0 4545340 11364324 -/+ buffers/cache: 14935360 18004752Swap: 32764556 1944984 30819572Total: 65704668 32790008 32914660

例三：周期性地查询内存使用信息

命令：free -s 10

# free -s 10 total used free shared buffers cached Mem: 32940112 30844528 2095584 0 4545340 11364380 -/+ buffers/cache: 14934808 18005304Swap: 32764556 1944984 30819572 total used free shared buffers cached Mem: 32940112 30843932 2096180 0 4545340 11364388 -/+ buffers/cache: 14934204 18005908Swap: 32764556 1944984 30819572

说明：每10s执行一次命令。