free命令笔记

free命令用于列出Linux中缓存、物理内存以及虚拟内存的使用情况，是Linux监控中比较常用的命令之一。

命令格式及选项

命令格式

free <选项>

命令常用选项

-b 以Byte为单位列出使用情况

-k 以KB为单位列出使用情况

-m 以MB为单位列出使用情况

-g 以GB为单位列出使用情况

-h 以合适的单位列出使用情况

-t 显示每一列的总和

-s <num> 每num秒刷新一次使用情况

-c <num> 刷新num次使用情况，常与-s <num>搭配使用

-o 不显示缓冲区调节列（Ubuntu 20.04 LTS不可用）

-V 显示该程序的版本信息（Ubuntu 20.04 LTS不可用）

使用实例

free

部分参数说明

共享（shared） 一般是临时文件系统使用的内存

缓冲/缓存（buff/cache） 内核缓冲区以及页面缓存和Slab分配机制使用的内存

可用（available） 预计可被新启动的应用程序使用的内存（排除交换空间，但包括页面缓存在内，并且不是所有的可回收的Slab内存都可真正被回收，因为可能有被占用的部分）

附注

交换空间（Swap Space）

交换空间是磁盘上的一块区域，既可以是一个分区，也可以是一个文件。当物理内存使用紧张时，Linux会把内存中不常用的数据保存到交换空间，以空出更多的物理内存供其他进程使用；当系统需要访问已经存储到交换空间中的数据时，则将交换空间中相应的数据加载到内存。适当使用交换空间不会对系统运行造成负面影响，但使用过多会导致系统的读写性能有较为明显的下降（因为频繁地对磁盘读写，而磁盘的读写速度远低于内存）。

页面缓存

把进程读取过的数据尽量留在内存中，尽量把对磁盘的访问转变为对内存的访问（当有进程需要读取该数据时，首先检查该数据是否还存在于页面缓存（即内存），如果是，则直接从内存读取数据；如果不是，再从磁盘读取数据），从而减少对磁盘的读取。

备注

Linux中内存都以“页”为单位进行管理，通常大小为4KB。

缓冲区

当磁盘中的数据被调入内存但未被进程使用时，其被存储在缓冲区中，等待被进程调用。

Slab分配机制

如果一个进程需要频繁地申请和释放内存，那么通过Slab分配机制它可以预先申请一部分的内存以供备用，当该进程需要使用内存时，则直接对该部分内存进行访问读写，而不需要再由操作系统分配内存，从而间接提高该进程读写内存的速度（因为省去了进程申请内存及操作系统为该进程分配内存的时间）。该机制还可有助于解决内存碎片化的问题，因为有些进程对内存的申请和释放非常频繁，而这些进程实际每个只使用不多于一个页面（4KB）的内存空间，但每个进程却都需要向操作系统申请一个页面，从而导致内存利用率的下降及带来碎片化问题，因此需要Slab分配机制，把若干个进程使用的内存空间分配于同一页面内，这样就不需要为每一个进程都分配页面，从而节省了内存空间，减少内存的碎片化。