由cache"引起"的内存问题――记录Linux的Cache Memory(缓存内存)机制

因为LINUX的内核机制，一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。
先说下free命令怎么看内存

当前一个项目中需要用到音频，用到的音频芯片是CS4344，驱动是从linux内核自带的AT73C213音频IC驱动移植过来的。

 

在用自己写的应用程序播放音频文件的时候，发现随着播放不同的音频文件，内存的使用越来越多，甚至高达27或28M(总共内存是32M)。由于在这之前没有关注过linux的cache机制，判断内存是用top命令的used的值来判断的，因此将这个问题判断为内存问题。

 

由于音频驱动是alsa架构，而播放音频的应用程序是直接用系统函数写的，开始判断为是应用程序导致的内存问题。于是移植了alsa-lib和alsa-utils，但用aplay测试的时候，总是不能设置参数，提示：Invalid argument，后面自己写的基于alsa-lib的测试程序也是出现这个问题，google了好多资料，也无济于事。

 

于是怀疑是不是音频驱动的问题，经查，原来移植驱动的时候，把采样频率的最大值最小值设定为同一个值，如下所示的14，15行：

 

[c-sharp] view plaincopy

static int snd_at73c213_pcm_open(struct snd_pcm_substream *substream)
{
    // 从子流获得芯片特定数据
    struct snd_at73c213 *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
    // 获得PCM运行时信息指针
    struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
    int err;

    /* ensure buffer_size is a multiple of period_size */
    err = snd_pcm_hw_constraint_integer(runtime,
                    SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIODS);
    if (err < 0)
        return err;
    snd_at73c213_playback_hw.rate_min = chip->bitrate;
    snd_at73c213_playback_hw.rate_max = chip->bitrate;
    // 初始化runtime-hw字段
    runtime->hw = snd_at73c213_playback_hw;
    chip->substream = substream;

    return 0;
}

 

 屏蔽掉后，就可以设参数了。

但用aplay依旧不能播放出声音，到是用自己写的测试程序可以播放出声音，只是声音不正常。这没关系，只是想观察下内存的使用情况。

发现，同样会内存增加。

 

到现在，头大了，到底是什么问题引起的呢？驱动？咱最怕的就是内存问题~~~~

 

正愁眉不展的时候，发现top中的cache一项，也在增加，而且很大，这引起了我的注意，为什么会这样呢？在linux中cache表示什么？

 

带着这些疑问，google了下，原来，这不是内存问题，而是linux中的一种机制，看如下所述：

 

先看网上的一篇文章：

 

Linux与Windows不同，会存在缓存内存，通常叫做Cache Memory。有些时候你会发现没有什么程序在运行，但是使用top或free命令看到可用内存会很少。

 

什么是Cache Memory(缓存内存)：

当你读写文件的时候，Linux内核为了提高读写效率与速度，会将文件在内存中进行缓存，这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。

其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放，所以你不必担心没有内存可用。如果你希望手动去释放Cache Memory(缓存内存)的话也是有办法的。

 

释放Cache Memory(缓存内存)：

用下面的命令可以释放Cache Memory：

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

 

 

再看网上的另一篇文章：

 

Linux中如何释放cache内存


因为LINUX的内核机制，一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。
先说下free命令怎么看内存

[c-sharp] view plaincopy

[root@ahsq proc]# free
total used free shared buffers cached
Mem: 515588 295452 220136 0 2060 64040
-/+ buffers/cache: 229352 286236
Swap: 682720 112 682608

其中第一行用全局角度描述系统使用的内存状况：
total――总物理内存
used――已使用内存，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――完全未被使用的内存
shared――应用程序共享内存
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
note:
total=used+free
used=buffers+cached (maybe add shared also)
第二行描述应用程序的内存使用：
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
note:
-buffers/cache=used-buffers-cached
+buffers/cache=free+buffers+cached
第三行表示swap的使用：
used――已使用
free――未使用

cache释放：

[c-sharp] view plaincopy

To free pagecache:
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free dentries and inodes:
echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free pagecache, dentries and inodes:
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

说明，释放前最好sync一下，防止丢数据。

 

总结：

1. 由于没有弄清linux的cache机制，把linux下内存的使用增加误叛为内存问题，结果把一个简单的问题复杂化，教训深刻。

2. 当出现问题时，要仔细思考，弄清方向，不要一头雾水就扎进去

 

 

 

现在终于明白了。。。

不过，基于alsa-lib的程序还没有弄好，有空在研究研究~~~~~