linux 释放 文件缓存,Linux中手动释放缓存的方法

一、Linux释放内存的相关知识介绍:

在Linux系统下,我们一般不需要去释放内存,因为系统已经将内存管理的很好。但是凡事也有例外,有的时候内存会被缓存占用掉,导致系统使用SWAP空间影响性能,例如当你在Linux下频繁存取文件后,物理内存会很快被用光,当程序结束后,内存不会被正常释放,而是一直作为caching。,此时就需要执行释放内存(清理缓存)的操作了。

Linux系统的缓存机制是相当先进的,他会针对dentry(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换)、Buffer Cache(针对磁盘块的读写)和Page Cache(针对文件inode的读写)进行缓存操作。但是在进行了大量文件操作之后,缓存会把内存资源基本用光。但实际上我们文件操作已经完成,这部分缓存已经用不到了。这个时候,我们难道只能眼睁睁的看着缓存把内存空间占据掉吗?所以,我们还是有必要来手动进行Linux下释放内存的操作,其实也就是释放缓存的操作了。/proc是一个虚拟文件系统,我们可以通过对它的读写操作做为与kernel实体间进行通信的一种手段.也就是说可以通过修改 /proc中的文件,来对当前kernel的行为做出调整.那么我们可以通过调整/proc/sys/vm/drop_caches来释放内存。要达到释放缓存的目的,我们首先需要了解下关键的配置文件 /proc/sys/vm/drop_caches。这个文件中记录了缓存释放的参数,默认值为0,也就是不释放缓存。

一般复制了文件后,可用内存会变少,都被cached占用了,这是Linux为了提高文件读取效率的做法: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: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。"

释放内存前先使用sync命令做同步,以确保文件系统的完整性,将所有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。否则在释放缓存的过程中,可能会丢失未保存的文件。

Linux和Windows不一样,Linux的内存机制存在buffer和cache这两个功能:

cache(缓存):是指把读取出来的数据保存在内存当中,当再次读取时,不用读取硬盘而直接从内存当中读取,加速了数据的读取过程

buffer(缓冲):是指在写入数据时,先把分散的写入操作保存到内存当中,当达到一定程度再集中写入硬盘,减少了磁盘碎片和硬盘的反复寻道,加速了数据的写入过程

这两个功能同样会占用内存空间,但是这个空间是可以随时调用的,下面我们就来说下,如何清空Linux缓冲与缓存。

buffer缓冲清空命令sync,这个命令会迅速将buffer中数据写入硬盘,然后清空buffer中数据。

需要注意的是,在生产环境中的服务器我们不要频繁的去释放内存,只在必要时候清理内存即可,更重要的是我们应该从应用程序层面去优化内存的利用和释放,经常清理内存可能只是暂时屏蔽的应用程序中的一些bug,所以更重要的是程序的调优,其他的交给操作系统来管理。

二、方法:

1、说明

切记缓存不要随意清空,清空cache命令最好在低负载时使用,不然可能会导致系统运行出问题!

Linux释放内存的命令:

释放内存的时候,首先执行命令sync将所有正在内存中的缓冲区写到磁盘中,其中包括已经修改的文件inode、已延迟的块I/O以及读写映射文件,从而确保文件系统的完整性;,

sync # sync命令可以多执行几遍;

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

drop_caches的值可以是0-3之间的数字,代表不同的含义:

0:不释放(系统默认值);默认情况下表示不释放内存,由操作系统自动管理;

1:释放页缓存;To free pagecache.

2:释放dentries和inodes;To free dentries and inodes.

3:释放所有缓存;To free pagecache, dentries and inodes.

其中cache缓存清空命令有三个:

释放完内存后改回去让系统重新自动分配内存。

echo 0 >/proc/sys/vm/drop_caches

注:在2.6.x系列的内核中可以设置为0,3系列的内核中设置为0就会报错,write error: Invalid argument。只能重启服务器恢复。

free -m #看内存是否已经释放掉了。

如果我们需要释放所有缓存,就输入下面的命令:

sync # sync命令可以多执行几遍;

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

2、释放缓存区内存的方法

(1)、清理pagecache(页面缓存)

sync # sync命令可以多执行几遍;

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches 或者 sysctl -w vm.drop_caches=1

(2)、清理dentries(目录缓存)和inodes

sync # sync命令可以多执行几遍;

echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches 或者 sysctl -w vm.drop_caches=2

(3)、清理pagecache、dentries和inodes

sync # sync命令可以多执行几遍;

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 或者 sysctl -w vm.drop_caches=3

(4)、上面三种方式都是临时释放缓存的方法,要想永久释放缓存,需要在/etc/sysctl.conf文件中配置:vm.drop_caches=1/2/3,然后sysctl -p生效即可!

(5)、另外,可以使用sync命令来清理文件系统缓存,还会清理僵尸(zombie)对象和它们占用的内存

sync

三、free命令介绍

1、free命令介绍

[root@node1 ~]# free -g

total used free shared buffers cached

Mem: 15 6 8 0 0 1

-/+ buffers/cache: 5 10

Swap: 31 0 31

[root@node1 ~]#

第一行用全局角度描述系统使用的内存状况:

total 内存总数

used 已经使用的内存数,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 空闲的内存数

shared 多个进程共享的内存总额

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

第二行描述应用程序的内存使用:

-buffers/cache 的内存数:used - buffers - cached

buffers/cache 的内存数:free buffers cached

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

可用内存=free memory + buffers + cached。

空闲内存=free(6)+buffers(0)+cached(1)

已用内存=total(15)-空闲内存

第三行表示swap的使用:

used 已使用

free 未使用

Swap意思是交换分区,通常我们说的虚拟内存,是从硬盘中划分出的一个分区。当物理内存不够用的时候,内核就会释放缓存区(buffers/cache)里一些长时间不用的程序,然后将这些程序临时放到Swap中,也就是说如果物理内存和缓存区内存不够用的时候,才会用到Swap。

swap清理:

swapoff -a && swapon -a

注意:这样清理有个前提条件,空闲的内存必须比已经使用的swap空间大

2、free实际可用内存

为什么free这么小,是否关闭应用后内存没有释放?

但实际上,我们都知道这是因为Linux对内存的管理与Windows不同,free小并不是说内存不够用了,应该看的是free的第二行最后一个值:-/ buffers/cache: 3948 4031 ,这才是系统可用的内存大小。

实际项目中的经验告诉我们,如果因为是应用有像内存泄露、溢出的问题,从swap的使用情况是可以比较快速可以判断的,但free上面反而比较难查看。我觉得既然核心是可以快速清空buffer或cache,但核心并没有这样做(默认值是0),我们不应该随便去改变它。

一般情况下,应用在系统上稳定运行了,free值也会保持在一个稳定值的,虽然看上去可能比较小。当发生内存不足、应用获取不到可用内存、OOM错误等问题时,还是更应该去分析应用方面的原因,如用户量太大导致内存不足、发生应用内存溢出等情况,否则,清空buffer,强制腾出free的大小,可能只是把问题给暂时屏蔽了,所以说一般情况下Linux都不用经常手动释放内存。

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