Linux下緩存機制free及清理buffer/cache/swap的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關Linux下緩存機制free及清理buffer/cache/swap的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

（1）緩存機制

為了提高文件系統性能，內核利用一部分物理內存分配出緩沖區，用于緩存系統操作和數據文件，當內核收到讀寫的請求時，內核先去緩存區找是否有請求的數據，有就直接返回，如果沒有則通過驅動程序直接操作磁盤。

緩存機制優點：減少系統調用次數，降低CPU上下文切換和磁盤訪問頻率。

CPU上下文切換：CPU給每個進程一定的服務時間，當時間片用完后，內核從正在運行的進程中收回處理器，同時把進程當前運行狀態保存下來，然后加載下一個任務，這個過程叫做上下文切換。實質上就是被終止運行進程與待運行進程的進程切換。

（2）查看緩存區及內存使用情況

[root@localhost ~]# free -m

total used free shared buffers cached

Mem: 7866 7725 141 19 74 6897

-/+ buffers/cache: 752 7113

Swap: 16382 32 16350

可以看到內存總共8G，已使用7725M，剩余141M，不少的人都是這么看的，這樣并不能作為實際的使用率。因為有了緩存機制，具體該怎么算呢？
空閑內存=free（141）+buffers（74）+cached（6897）
已用內存=total（7866）-空閑內存
由此算出空閑內存是7112M，已用內存754M，這才是真正的使用率，也可參考-/+ buffers/cache這行信息也是內存正確使用率。

（3）可見緩存區分為buffers和cached，他們有什么區別呢？

內核在保證系統能正常使用物理內存和數據量讀寫情況下來分配緩沖區大小。buffers用來緩存metadata及pages，可以理解為系統緩存，例如，vi打開一個文件。cached是用來給文件做緩存，可以理解為數據塊緩存，例如，dd if=/dev/zero of=/tmp/test count=1 bs=1G 測試寫入一個文件，就會被緩存到緩沖區中，當下一次再執行這個測試命令時，寫入速度會明顯很快。

（4）隨便說下Swap做什么用的呢？

Swap意思是交換分區，通常我們說的虛擬內存，是從硬盤中劃分出的一個分區。當物理內存不夠用的時候，內核就會釋放緩存區（buffers/cache）里一些長時間不用的程序，然后將這些程序臨時放到Swap中，也就是說如果物理內存和緩存區內存不夠用的時候，才會用到Swap。

swap清理：
swapoff -a && swapon -a
注意：這樣清理有個前提條件，空閑的內存必須比已經使用的swap空間大

（5）怎樣釋放緩存區內存呢？
a)直接改變內核運行參數
Linux釋放內存的命令：
sync
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

drop_caches的值可以是0-3之間的數字，代表不同的含義：
0：不釋放（系統默認值）
1：釋放頁緩存
2：釋放dentries和inodes
3：釋放所有緩存

釋放完內存后改回去讓系統重新自動分配內存。
echo 0 >/proc/sys/vm/drop_caches

free -m #看內存是否已經釋放掉了。

如果我們需要釋放所有緩存，就輸入下面的命令：
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

b)也可以使用sysctl重置內核運行參數

sysctl -w vm.drop_caches=3

注意：這兩個方式都是臨時生效，永久生效需添加sysctl.conf文件中，一般寫成腳本手動清理，建議不要清理。
修改/etc/sysctl.conf 添加如下選項后就不會內存持續增加
vm.dirty_ratio = 1
vm.dirty_background_ratio=1
vm.dirty_writeback_centisecs=2
vm.dirty_expire_centisecs=3
vm.drop_caches=3
vm.swappiness =100
vm.vfs_cache_pressure=163
vm.overcommit_memory=2
vm.lowmem_reserve_ratio=32 32 8
kern.maxvnodes=3

上面的設置比較粗暴，使cache的作用基本無法發揮。需要根據機器的狀況進行適當的調節尋找最佳的折衷。

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