linux缓存中的数据如何释放,Linux中的内存知识梳理以及buffer/cache是否需要清理？...

Linux中的内存知识梳理以及buffer/cache是否需要清理？

，

前言

服务器跑了很久，有时候用free  -m显示free内存很小而buffer/cache很大，很多人就觉得需要清理释放缓存，让free的值增大才可以舒心。其实这么做意义不大，我们一起来学习下。

查看内存状态

free 默认是以kb为单位显示

free -m 以M为单位显示

free -g 以G为单位显示。

buffer和cache区别及用途

buffer(缓冲区)

核心作用就是用来缓冲，是为了提高内存和硬盘(或其他I/0设备)之间的数据交换的速度而设计的，比如每秒写100次硬盘，对系统冲击很大，浪费了大量的时间在处理写和结束写。引用Buffer后，可以暂存起来变成每10s写一次硬盘，对系统冲击很小，保护了硬盘，一般也可理解为数据从高速设备(内存)到低速设备(硬盘)的一个缓冲区。

cache(缓存)

核心作用是加快取用速度，比如已经做了一个复杂的计算，下次还要用结果，cache就可以把计算的结果进行缓存，等下一次系统调用时，直接调用缓存，加速了数据取用的速度。

注意：不要误解，Buffer就是用来写的， cache就是用来读的。读也可以用buffer。

如何回收buffer/cache(所谓的清理内存)

回收的两种模式

1.自动回收：Linux内核会在内存将要耗尽的时候，触发内存回收工作，以便释放内存给急需的内存进程使用。

2.手动回收：主动给内核发送数字信号，根据不同信号的意义，触发相应的回收策略

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

表示清除pagecache。

echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

表示清除回收slab分配器中的对象(包括目录项缓存和inode缓存)。slab分配器是内核中管理内存的一种机制，其中很多缓存数据实现都是用的pagecache。

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches (清理范围最大的一种方式)表示清除page cache和slab分配器中的缓存对像

清理内存操作

1. sync  先执行sync命令，用于将所有未写的缓冲区写入同步到磁盘中

2. echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches    不同数字有着不同的清理范围，3的范围最大，清理最多。

说明：/proc 是系统的虚拟文件系统，可以通过修改proc目录下的数值对系统内核进行调整。

回收是有代价的

清理缓存的操作不是没有成本的，cache是缓存，清理缓存尽可能要保证cache中的缓存数据和对应文件中的数据一致，才能对cache释放。因为伴随着cache清除的行为，内核要对比cache中的数据对应硬盘文件上的数据是否一致，如果不一致需要写回，之后才能回收。这样的话系统IO会变的很高。

cache都能被回收么

tmpfs中存储的文件会占用cache空间，除非文件删除否则这个cache不会被自动释放。

使用shmget方式申请的共享内存会占用cache空间，除非共享内存被ipcrm或者使用shmctl去IPC_RMID，否则相关的cache空间都不会被自动释放。

使用mmap方法申请的MAP_SHARED标志的内存会占用cache空间，除非进程将这段内存munmap，否则相关的cache空间都不会被自动释放。

实际上shmget、mmap的共享内存，在内核层都是通过tmpfs实现的，tmpfs实现的存储用的都是cache。

总结

Linux服务器为了提高效率，会提前申请内存，即使这些内存没有被具体应用使用，Linux也会提前申请这些内存，然后利用这些内存做缓存用，即将刚打开的文件系统存入cache中，这样对应的服务器free值会越来越少，buffers和cached会越来越大，因此给大家表象就是内存越来越少了，大家就紧张了；其实，大家完全不用紧张，Linux服务器在发现内存不足时，会自动清理cached区域，释放内存，然后继续增大cache，free继续减少。