关于Linux的缓存内存 Cache Memory详解

PS：为啥我的Linux系统没运行多少程序，显示的可用内存这么少？其实Linux与Windows的内存管理不同，会尽量缓存内存以提高读写性能，通常叫做Cache Memory。

有时候你会发现没有什么程序在运行，但是使用top或free命令看到可用内存free项会很少，此时查看系统的 /proc/meminfo 文件，会发现有一项 Cached Memory：

输入cat /proc/meminfo查看：

MemTotal: 16425996 kB

MemFree: 5698808 kB

Buffers: 380904 kB

Cached: 9389356 kB

SwapCached: 212 kB

Active: 6569200 kB

Inactive: 3725364 kB

HighTotal: 0 kB

HighFree: 0 kB

LowTotal: 16425996 kB

LowFree: 5698808 kB

SwapTotal: 8273464 kB

SwapFree: 8273252 kB

Dirty: 980 kB

Writeback: 0 kB

AnonPages: 524108 kB

Mapped: 24568 kB

Slab: 381776 kB

PageTables: 7496 kB

NFS_Unstable: 0 kB

Bounce: 0 kB

CommitLimit: 16486460 kB

Committed_AS: 2143856 kB

VmallocTotal: 34359738367 kB

VmallocUsed: 267656 kB

VmallocChunk: 34359469303 kB

HugePages_Total: 0

HugePages_Free: 0

HugePages_Rsvd: 0

Hugepagesize: 2048 kB

free命令里各项内存指标说明：

total used free shared buffers cached

Mem: 16425996 10727220 5698776 0 380904 9389832

-/+ buffers/cache: 956484 15469512

Swap: 8273464
212 8273252

其中第一行用全局角度描述系统使用的内存状况：

total——总物理内存

used——已使用内存，一般情况这个值会比较大，因为这个值包括了cache+应用程序使用的内存

free——完全未被使用的内存

shared——应用程序共享内存

buffers——缓存，主要用于目录方面,inode值等（ls大目录可看到这个值增加）

cached——缓存，用于已打开的文件

总结：

total=used+free

used=buffers+cached (maybe add shared also)

第二行描述应用程序的内存使用：

前个值表示-buffers/cache——应用程序使用的内存大小，used减去缓存值

后个值表示+buffers/cache——所有可供应用程序使用的内存大小，free加上缓存值

总结：

-buffers/cache=used-buffers-cached

+buffers/cache=free+buffers+cached

第三行表示swap的使用：

used——已使用

free——未使用

什么是Cache Memory(缓存内存)：

当你读写文件的时候，Linux内核为了提高读写性能与速度，会将文件在内存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。

其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放，所以你不必担心没有内存可用。如果你希望手动去释放Cache Memory也是有办法的。

如何释放Cache Memory(缓存内存)：

用下面的命令可以释放Cache Memory：

To free pagecache:

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

To free dentries and inodes:

echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

To free pagecache, dentries and inodes:

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

注意，释放前最好sync一下，防止丢失数据。

#sync （该命令将未写的系统缓冲区写到磁盘中。包含已修改的 i-node、已延迟的块 I/O 和读写映射文件。）

总结：个人经验认为没必要手动释放，这种内存管理方式也是比windows优胜的地方之一！因为Linux的内核内存管理机制，一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以提高文件以及磁盘的读写速度。

drop_cache的详细文档如下，以便查阅（摘自：http://www.linuxidc.com/Linux/2010-03/24939.htm）

Writing to this will cause the kernel to drop clean caches, dentries and inodes from memory, causing that memory to become free.

To free pagecache:

* echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

To free dentries and inodes:

* echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

To free pagecache, dentries and inodes:

* echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

As this is a non-destructive operation, and dirty objects are notfreeable, the user should run "sync" first
in order to make sure allcached objects are freed.

This tunable was added in 2.6.16.