free

简介

free命令，可以查看系统空闲和使用的内存，如物理内存，swap分区和内存缓存区。

缓存机制

为了提高文件系统性能，内核利用一部分物理内存分配出缓冲区，用于缓存系统操作和数据文件，当内核收到读写的请求时，内核先去缓存区找是否有请求的数据，有就直接返回，如果没有则通过驱动程序直接操作磁盘。
缓存机制优点：减少系统调用次数，降低CPU上下文切换和磁盘访问频率。
CPU上下文切换：CPU给每个进程一定的服务时间，当时间片用完后，内核从正在运行的进程中收回处理器，同时把进程当前运行状态保存下来，然后加载下一个任务，这个过程叫做上下文切换。实质上就是被终止运行进程与待运行进程的进程切换。

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

案例

1、centos7

第一列，mem代表物理内存；buffers/cache代表缓冲区的内存；swap代表交换分区的内存。
total：代表总计内存
used：代表已用大小
free：代表空闲大小
shared：多个进程共享的内存总额
buff/cache：缓存内存大小

空闲内存=free(1828)+buff/cache(1343)
已用内存=total（7821）-空闲内存
available包含free和/buff/cache剩余部分

2、centos6

buffers：缓冲区的大小，是设备读写的缓冲区，buffer的内容即将被写入磁盘，是基于提高内存和磁盘的交换速度
cached：缓存大小，是文件系统的cache，cache内容是从磁盘读出来的，是基于提高cpu和内存的交换速度。
- buffers/cached：程序角度上看已经使用的内存数，这才是程序实实在在吃掉的内存数。
+ buffers/cached：程序角度上看未使用、可用的内存数。

buffers和cached有什么区别呢？

cache是cpu和内存之间的，buffer是内存和磁盘之间的，都是为了解决速度不对等的问题。
缓存(cache)是把读取过来的数据保存起来，重新读取时若命中，就不去硬盘了，若没有命中就去读硬盘，其中的数据会根据读取频率进行组织，把最频繁读取的内容放在最容易找到的位置，把不再读取的内容不断往后排，直至从中删除。
缓冲(buffer)时根据磁盘的读写设计的，把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的的反复寻道，从而提高系统性能，linux有一个守护进程定期清空缓冲内容（即写入磁盘）。
也可以通过sync命令手动清空缓冲。举个例子：我这里有个ext2的的u盘，我往里面cp一个3M的mp3,但u盘的灯没有跳动，过了一会（或者手动输入sync）,U盘的灯就跳动起来了。卸载设备时会清空缓存，所以有时候卸载一个设备要等上几秒中。
修改/etc/sysctl.conf中的vm.swappiness右边的数字可以在下次开机时调节swap使用策略。该数字范围是0～100，数字越大越倾向于使用swap。默认为60，可以改一下试试。–两者都是RAM中的数据。
buffer是即将要写入磁盘的，而cache是被从磁盘中读出来的。
buffer由各种进程分配，被用在如输入队列等方面。一个简单的例子是某个进程要求有多个字段读入，在所有字段被读入完整之前，进程把先前读入的字段放在buffer中保存。
cache经常被用在磁盘的I/O请求上，如果有多个进程要访问某个文件，于是该文件被做成cache以便下次被访问，这样可以提高系统性能。
Buffer Cachebuffer cache，又称bcache，其中文名称为缓冲器高速缓冲存储器，简称缓冲器高缓。另外，buffer cache按照其工作原理，又被称为块高缓