Linux服務器運行一段時間后,由於其內存管理機制,會將暫時不用的內存轉為buff/cache,這樣在程序使用到這一部分數據時,能夠很快的取出,從而提高系統的運行效率,所以這也正是linux內存管理中非常出色的一點,所以乍一看內存剩余的非常少,但是在程序真正需要內存空間時,linux會將緩存讓出給程序使用,這樣達到對內存的最充分利用,所以真正剩余的內存是free+buff/cache
但是有些時候大量的緩存占據空間,這時候應用程序回去使用swap交換空間,從而使系統變慢,這時候需要手動去釋放內存,釋放內存的時候,首先執行命令 sync 將所有正在內存中的緩沖區寫到磁盤中,其中包括已經修改的文件inode、已延遲的塊I/O以及讀寫映射文件,從而確保文件系統的完整性
說到清理內存,那么不得不提到/proc這一個虛擬文件系統,這里面的數據和文件都是內存中的實時數據,很多參數的獲取都可以從下面相應的文件中得到,比如查看某一進程占用的內存大小和各項參數,cpu和主板的詳細信息,顯卡的參數等等;相應的關於內存的管理方式是在/proc/sys/vm/drop_chches文件中,一定要注意這個文件中存放的並不是具體的內存內容,而是0-3這幾個數字,通過文件大小只有1B也可以知道,而這些代號分別告訴系統代表不同的含義如下:
0:0是系統默認值,默認情況下表示不釋放內存,由操作系統自動管理
1:釋放頁緩存
2:釋放dentries和inodes
3:釋放所有緩存
所以根據上面的說明,分別將1,2,3這3個數字重定向到drop_caches中可以實現內存的釋放,一般釋放內存都是重定向3到文件中,釋放所有的緩存
那么下面舉個例子,比如這里只釋放頁緩存,首先使用 free -h 查看當前內存剩余
當前內存剩余570M左右,另外buff/cache是1.3G,根據上面說的現在真正的剩余內存應該是1.8G左右,首先寫緩存到文件系統:
sync
手動執行sync命令(描述:sync 命令運行 sync 子例程。如果必須停止系統,則運行sync 命令以確保文件系統的完整性。sync 命令將所有未寫的系統緩沖區寫到磁盤中,包含已修改的 i-node、已延遲的塊 I/O 和讀寫映射文件)
然后執行下面命令釋放內存(頁緩存buff/cache):
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
執行完之后,再次查看內存剩余:
會發現內存被釋放了,可用內存確實變為1.8G左右
到這里內存就釋放完了,現在drop_caches中的值為1,如果現在想讓操作系統重新分配內存,那么設置drop_caches的值為0即可:
echo 0 > /proc/sys/vm/drop_caches
另外需要注意的是,在生產環境中的服務器我們不要頻繁的去釋放內存,只在必要時候清理內存即可,更重要的是我們應該從應用程序層面去優化內存的利用和釋放,經常清理內存可能只是暫時屏蔽的應用程序中的一些bug,所以更重要的是程序的調優,其他的交給操作系統來管理
######### Linux釋放內存的相關知識 ###############
在Linux系統下,一般不需要去釋放內存,因為系統已將內存管理的很好。但也有例外,有時內存會被緩存占用掉,導致系統使用SWAP空間影響性能,例如當你在linux下頻繁存取文件后,物理內存會很快被用光,當程序結束后,內存不會被正常釋放,而是一直作為caching。此時就需要執行釋放內存(清理緩存)的操作了。
Linux系統的緩存機制是相當先進的,他會針對dentry(用於VFS,加速文件路徑名到inode的轉換)、Buffer Cache(針對磁盤塊的讀寫)和Page Cache(針對文件inode的讀寫)進行緩存操作。但在進行了大量文件操作之后,緩存會把內存資源基本用光。實際上文件操作已完成,這部分緩存已用不到了。這時,有必要來手動進行Linux下釋放內存的操作,其實是釋放緩存的操作了。/proc是一個虛擬文件系統,我們可通過對它的讀寫操作做為與kernel實體間進行通信的一種手段.也就是說可通過修改/proc中的文件,來對當前kernel的行為做出調整.那么可通過調整/proc/sys/vm/drop_caches來釋放內存。要達到釋放緩存的目的,首先需要了解下關鍵的配置文件/proc/sys/vm/drop_caches。這個文件中記錄了緩存釋放的參數,默認值為0,也就是不釋放緩存。
一般復制了文件后,可用內存會變少,都被cached占用了,這是linux為了提高文件讀取效率的做法:為了提高磁盤存取效率, Linux做了一些精心的設計, 除了對dentry進行緩存(用於VFS,加速文件路徑名到inode的轉換), 還采取了兩種主要Cache方式:Buffer Cache和Page Cache。前者針對磁盤塊的讀寫,后者針對文件inode的讀寫。這些Cache有效縮短了 I/O系統調用(比如read,write,getdents)的時間。
釋放內存前先使用sync命令做同步,以確保文件系統的完整性,將所有未寫的系統緩沖區寫到磁盤中,包含已修改的 i-node、已延遲的塊 I/O 和讀寫映射文件。否則在釋放緩存的過程中,可能會丟失未保存的文件。
[root@fcbu.com ~]# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 7979 7897 82 0 30 3918
-/ buffers/cache: 3948 4031
Swap: 4996 438 4558
第一行用全局角度描述系統使用的內存狀況:
total 內存總數
used 已經使用的內存數,一般情況這個值會比較大,因為這個值包括了cache 應用程序使用的內存
free 空閑的內存數
shared 多個進程共享的內存總額
buffers 緩存,主要用於目錄方面,inode值等(ls大目錄可看到這個值增加)
cached 緩存,用於已打開的文件
第二行描述應用程序的內存使用:
-buffers/cache 的內存數:used - buffers - cached
buffers/cache 的內存數:free buffers cached
前個值表示-buffers/cache 應用程序使用的內存大小,used減去緩存值
后個值表示 buffers/cache 所有可供應用程序使用的內存大小,free加上緩存值
第三行表示swap的使用:
used 已使用
free 未使用
可用的內存=free memory buffers cached。
為什么free這么小,是否關閉應用后內存沒有釋放?
實際上,這是因為Linux對內存的管理與Windows不同,free小並不是說內存不夠用了,應該看的是free的第二行最后一個值:-/ buffers/cache: 3948 4031 ,這才是系統可用的內存大小。
實際項目中的經驗告訴我們,如果因為是應用有像內存泄露、溢出的問題,從swap的使用情況可比較快速判斷的,但free上反而比較難查看。既然核心是可快速清空buffer或cache,但核心並沒有這樣做(默認值是0),不應隨便去改變它。
一般情況下,應用在系統上穩定運行了,free值也會保持在一個穩定值的,雖然看上去可能比較小。當發生內存不足、應用獲取不到可用內存、OOM錯誤等問題時,更應該去分析應用方面的原因,如用戶量太大導致內存不足、發生應用內存溢出等情況,否則,清空buffer,強制騰出free的大小,可能只是把問題給暫時屏蔽了,所以說一般情況下linux都不用經常手動釋放內存。