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free
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===
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显示内存的使用情况
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## 补充说明
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**free命令** 可以显示当前系统未使用的和已使用的内存数目，还可以显示被内核使用的内存缓冲区。
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### 语法
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```
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free(选项)
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```
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```bash
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-b # 以Byte为单位显示内存使用情况；
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-k # 以KB为单位显示内存使用情况；
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-m # 以MB为单位显示内存使用情况；
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-g # 以GB为单位显示内存使用情况。
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-o # 不显示缓冲区调节列；
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-s<间隔秒数> # 持续观察内存使用状况；
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-t # 显示内存总和列；
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-V # 显示版本信息。
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```
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### 实例
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```bash
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free -t # 以总和的形式显示内存的使用信息
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free -s 10 # 周期性的查询内存使用信息，每10s 执行一次命令
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```
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显示内存使用情况
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```bash
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free -m
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total used free shared buffers cached
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Mem: 2016 1973 42 0 163 1497
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-/+ buffers/cache: 312 1703
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Swap: 4094 0 4094
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```
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**第一部分Mem行解释：**
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```
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total：内存总数；
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used：已经使用的内存数；
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free：空闲的内存数；
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shared：当前已经废弃不用；
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buffers Buffer：缓存内存数；
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cached Page：缓存内存数。
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```
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关系：total = used + free
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**第二部分(-/+ buffers/cache)解释:**
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```
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(-buffers/cache) used内存数：第一部分Mem行中的 used – buffers – cached
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(+buffers/cache) free内存数: 第一部分Mem行中的 free + buffers + cached
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```
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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。
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第三部分是指交换分区。
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输出结果的第四行是交换分区SWAP的，也就是我们通常所说的虚拟内存。
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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2098428KB,已用内存是30841684KB,其中包括，内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.
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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。
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所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached。
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如本机情况的可用内存为：
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18007156=2098428KB+4545340KB+11363424KB
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接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。
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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：
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```bash
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cat /proc/meminfo
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MemTotal: 16140816 kB
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MemFree: 816004 kB
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MemAvailable: 2913824 kB
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Buffers: 17912 kB
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Cached: 2239076 kB
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SwapCached: 0 kB
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Active: 12774804 kB
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Inactive: 1594328 kB
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Active(anon): 12085544 kB
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Inactive(anon): 94572 kB
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Active(file): 689260 kB
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Inactive(file): 1499756 kB
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Unevictable: 116888 kB
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Mlocked: 116888 kB
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SwapTotal: 8191996 kB
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SwapFree: 8191996 kB
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Dirty: 56 kB
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Writeback: 0 kB
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AnonPages: 12229228 kB
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Mapped: 117136 kB
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Shmem: 58736 kB
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Slab: 395568 kB
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SReclaimable: 246700 kB
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SUnreclaim: 148868 kB
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KernelStack: 30496 kB
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PageTables: 165104 kB
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NFS_Unstable: 0 kB
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Bounce: 0 kB
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WritebackTmp: 0 kB
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CommitLimit: 16262404 kB
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Committed_AS: 27698600 kB
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VmallocTotal: 34359738367 kB
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VmallocUsed: 311072 kB
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VmallocChunk: 34350899200 kB
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HardwareCorrupted: 0 kB
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AnonHugePages: 3104768 kB
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HugePages_Total: 0
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HugePages_Free: 0
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HugePages_Rsvd: 0
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HugePages_Surp: 0
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Hugepagesize: 2048 kB
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DirectMap4k: 225536 kB
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DirectMap2M: 13279232 kB
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DirectMap1G: 5242880 kB
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```
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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：
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1. 减少缓冲与页面cache的大小，
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2. 将系统V类型的内存页面交换出去，
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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）。
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事实上，少量地使用swap是不是影响到系统性能的。
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那buffers和cached都是缓存，两者有什么区别呢？
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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：
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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。
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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。
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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，page cache中的数据交给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。
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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。
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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，那么数据会缓存到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。
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所以我们看linux,只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了.这也是linux看内存是否够用的标准.
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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free的内存太少了，也是该考虑优化程序或加内存了。
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