linux下free命令詳解

總結 ： 使用 free命令檢視linux記憶體時，第三行的 buffers/cache才是當前系統中的可用記憶體;

另外關於buffer/cache的區別，這篇文章裡也有詳細解釋http://www.cnblogs.com/coldplayerest/archive/2010/02/20/1669949.html

解釋一下Linux上free命令的輸出。
　　下面是free的執行結果，一共有4行。為了方便說明，我們加上了列號。這樣可以把free的輸出看成一個二維陣列FO(Free Output)。例如：
• FO[2][1] = 999212
• FO[3][2] = 305404
                          1          2          3         4         5           6
1                       total       used       free     shared    buffers     cached
2 Mem:                  999212     967476     31736          0      50668     223000
3  -/+ buffers/cache:             693808     305404
4 Swap:                 2048276    154524     1893752   
複製程式碼
　　free的輸出一共有四行，第四行為交換區的資訊，分別是交換的總量（total），使用量（used）和有多少空閒的交換區（free），這個比較清楚，不說太多。
　　free輸出地第二行和第三行是比較讓人迷惑的。這兩行都是說明記憶體使用情況的。第一列是總量（free），第二列是使用量（free），第三列是可用量（free）。第一行的輸出時從作業系統（OS）來看的。也就是說，從OS的角度來看，計算機上一共有:
• 999212KB（預設時free的單位為KB）實體記憶體，即FO[2][1]；
• 在這些實體記憶體中有967476KB（即FO[2][2]）被使用了；
• 還用31736KB（即FO[2][3]）是可用的；
這裡得到第一個等式：
• FO[2][1] = FO[2][2] + FO[2][3]
FO[2][4]表示被幾個程式共享的記憶體的，現在已經deprecated，其值總是0（當然在一些系統上也可能不是0，主要取決於free命令是怎麼實現的）。
FO[2][5]表示被OS buffer住的記憶體。FO[2][6]表示被OS cache的記憶體。在有些時候buffer和cache這兩個詞經常混用。不過在一些比較低層的軟體裡是要區分這兩個詞的，看老外的洋文:
• A buffer is something that has yet to be "written" to disk.
• A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.
也就是說buffer是用於存放要輸出到disk（塊裝置）的資料的，而cache是存放從disk上讀出的資料。這二者是為了提高IO效能的，並由OS管理。
Linux和其他成熟的作業系統（例如windows），為了提高IO read的效能，總是要多cache一些資料，這也就是為什麼FO[2][6]（cached memory）比較大，而FO[2][3]比較小的原因。我們可以做一個簡單的測試:
1. 釋放掉被系統cache佔用的資料；
echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches
2. 讀一個大檔案，並記錄時間；
3. 關閉該檔案；
4. 重讀這個大檔案，並記錄時間；
第二次讀應該比第一次快很多。原來我做過一個BerkeleyDB的讀操作，大概要讀5G的檔案，幾千萬條記錄。在我的環境上，第二次讀比第一次大概可以快9倍左右。
　　free輸出的第二行是從一個應用程式的角度看系統記憶體的使用情況。
• 對於FO[3][2]，即-buffers/cache，表示一個應用程式認為系統被用掉多少記憶體；
• 對於FO[3][3]，即+buffers/cache，表示一個應用程式認為系統還有多少記憶體；
因為被系統cache和buffer佔用的記憶體可以被快速回收，所以通常FO[3][3]比FO[2][3]會大很多。
這裡還用兩個等式：
• FO[3][2] = FO[2][2] - FO[2][5] - FO[2][6]
• FO[3][3] = FO[2][3] + FO[2][5] + FO[2][6]
這二者都不難理解。
　　free命令由procps.*.rpm提供（在Redhat系列的OS上）。free命令的所有輸出值都是從/proc/meminfo中讀出的。
在系統上可能有meminfo(2)這個函式，它就是為了解析/proc/meminfo的。procps這個包自己實現了meminfo()這個函式。可以下載一個procps的tar包看看具體實現，現在最新版式3.2.8。