在Linux系統經常被用作服務器系統。當服務器內存吃緊的時候，free命令是我們最常使用的內存分析工具。
free使用介紹
free命令可以顯示Linux系統中空閑的、已用的物理內存及swap內存,及被內核使用的buffer。在Linux系統監控的工具中，free命令是最經常使用的命令之一。
free命令使用起來非常簡單。
# 命令格式
free [參數]
# 可選參數
-b 以Byte為單位顯示內存使用情況。
-k 以KB為單位顯示內存使用情況。
-m 以MB為單位顯示內存使用情況。
-g 以GB為單位顯示內存使用情況。
-h 根據內存大小自動選擇合適的單位顯示
-o 不顯示緩沖區調節列。
-s<間隔秒數> 持續觀察內存使用狀況。
-c<顯示次數> 和-s配合使用
-t 顯示內存總和列。
-V 顯示版本信息。
下面列舉一個我最常用的命令格式
#顯示所有的內存信息，每隔兩秒顯示一次，一共顯示兩次
free -h -s 2 -c 2
輸出顯示如下
total used free shared buffers cached available
Mem: 6.6G 5.5G 1.0G 1.1M 247M 3.5G 0B
-/+ buffers/cache: 1.8G 4.8G
Swap: 5.0G 106M 4.9G
下面對這些參數做下說明。
free輸出參數說明
先對上面紅框中的數據做下說明。Men表示具體的物理內存，free從多個維度統計了物理內存的情況，每個維度的含義如下：
- total：總計物理內存的大小。
- used：已使用的物理內存的大小。
- free：可用物理內存有多少。
- shared：多個進程共享的內存總額。
- buffers：寫入磁盤內存緩沖區的大小（經常進行磁盤IO的效率比較低，所以先將要寫入磁盤的文件進行一定數量的緩沖，等緩沖數據到達一定大小是一次性寫進磁盤，提升效率）
- cached：從磁盤中讀取內容的緩存大小（原理差不多）。
- available：下面會介紹。
- -buffers/cache：表示被程序實實在在吃掉的內存，比如上圖中
used內存是5.5G，但是真正被應用程序使用的內存才1.8G，其他被占據的內存主要用來cache數據了，也就是上面的3.5G。 - +buffers/cache：表示應用程序還可以可以申請的內存總數。
上圖中最后一行是swap分區的使用情況，下面會詳細介紹。
free參數和available參數的區別
在 free 命令的輸出中，有一個 free 列，同時還有一個 available 列。這二者到底有何區別？
free 是真正尚未被使用的物理內存數量。至於 available 就比較有意思了，它是從應用程序的角度看到的可用內存數量。Linux 內核為了提升磁盤操作的性能，會消耗一部分內存去緩存磁盤數據，就是我們介紹的 buffer 和 cache。所以對於內核來說，buffer 和 cache 都屬於已經被使用的內存。當應用程序需要內存時，如果沒有足夠的 free 內存可以用，內核就會從 buffer 和 cache 中回收內存來滿足應用程序的請求。所以從應用程序的角度來說，available = free + buffer + cache。請注意，這只是一個很理想的計算方式，實際中的數據往往有較大的誤差。
但是上面的available參數為什么輸出是0呢？請看官方文檔的說明
The -a switch shows the available memory (if supported by the running kernel and enabled with sysctl -w vm.meminfo_legacy_layout=0 ; shows zero when unsupported or disabled). The produced output is wider than 80 characters.
這個參數的輸出需要操作系統內核支持，如果內核不支持的話就固定輸出一個0。
交換空間(swap space)
swap space 是磁盤上的一塊區域，可以是一個分區，也可以是一個文件。所以具體的實現可以是 swap 分區也可以是 swap 文件。當系統物理內存吃緊時（所謂的吃緊，應該是指當釋放了Cache和Buffer的內存，內存還是不夠用~），Linux 會將內存中不常訪問的數據保存到 swap 上，這樣系統就有更多的物理內存為各個進程服務，而當系統需要訪問 swap 上存儲的內容時，再將 swap 上的數據加載到內存中，這就是常說的換出和換入。交換空間可以在一定程度上緩解內存不足的情況，但是它需要讀寫磁盤數據，所以性能不是很高。
現在的機器一般都不太缺內存，如果系統默認還是使用了 swap 是不是會拖累系統的性能？理論上是的，但實際上可能性並不是很大。並且內核提供了一個叫做 swappiness 的參數，用於配置需要將內存中不常用的數據移到 swap 中去的緊迫程度。這個參數的取值范圍是 0～100，0 告訴內核盡可能的不要將內存數據移到 swap 中，也即只有在迫不得已的情況下才這么做，而 100 告訴內核只要有可能，盡量的將內存中不常訪問的數據移到 swap 中。在 ubuntu 系統中，swappiness 的默認值是 60。如果我們覺着內存充足，可以在 /etc/sysctl.conf 文件中設置 swappiness：
vm.swappiness=10
如果系統的內存不足，則需要根據物理內存的大小來設置交換空間的大小。