參考：凌筱的博客
摘要: cache是高速緩存往核，用于CPU和內(nèi)存之間的緩沖瞧栗；buffer是I/O緩存尝蠕，用于內(nèi)存和硬盤的緩沖列肢。
Linux中free顯示內(nèi)存中buffer與cache的區(qū)別
當(dāng)你在linux下頻繁存取文件后,物理內(nèi)存會(huì)很快被用光,當(dāng)程序結(jié)束后,內(nèi)存不會(huì)被正常釋放,而是一直作為caching.
先來(lái)說(shuō)說(shuō)free命令
常用參數(shù)b 以字節(jié)為單位顯示血柳。-k 以KB為單位顯示官册。默認(rèn)顯示。-m 以MB為單位顯示难捌。-s 每隔多少秒重復(fù)執(zhí)行膝宁。可編寫一個(gè)腳本用于監(jiān)控根吁。
[root@ centos ~]# free -m
其中:
total 內(nèi)存總數(shù)
used 已經(jīng)使用的內(nèi)存數(shù)
free 空閑的內(nèi)存數(shù)
shared 多個(gè)進(jìn)程共享的內(nèi)存總額
buffers Buffer Cache和cached Page Cache 磁盤緩存的大小
-buffers/cache 的內(nèi)存數(shù):used - buffers – cached 表示一個(gè)應(yīng)用程序認(rèn)為系統(tǒng)被用掉多少內(nèi)存员淫；
+buffers/cache 的內(nèi)存數(shù):free + buffers + cached表示一個(gè)應(yīng)用程序認(rèn)為系統(tǒng)還有多少內(nèi)存；
可用的memory=free memory+buffers+cached
有了這個(gè)基礎(chǔ)后,可以得知,我現(xiàn)在used為461MB,free為527,buffer為24击敌，cached為188
那么我們來(lái)看看,如果我執(zhí)行復(fù)制文件,內(nèi)存會(huì)發(fā)生什么變化.
[root@ centos ~]# cp -r /etc ~/test/[root@ centos ~]# free -m
在命令執(zhí)行結(jié)束后,used為863MB,free為125MB,buffers為22MB,cached為168MB, cached數(shù)據(jù)明顯增加介返，這是為了提高文件讀取效率的做法.
為了提高磁盤存取效率, Linux做了一些精心的設(shè)計(jì), 除了對(duì)dentry進(jìn)行緩存(用于VFS,加速文件路徑名到inode的轉(zhuǎn)換), 還采取了兩種主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者針對(duì)磁盤塊的讀寫沃斤，后者針對(duì)文件inode的讀寫圣蝎。這些Cache有效縮短了 I/O系統(tǒng)調(diào)用(比如read,write,getdents)的時(shí)間。"
那么有人說(shuō)過(guò)段時(shí)間,linux會(huì)自動(dòng)釋放掉所用的內(nèi)存,我們使用free再來(lái)試試,看看是否有釋放?
[root@ centos ~]# free -m
MS沒(méi)有任何變化,那么我能否手動(dòng)釋放掉這些內(nèi)存呢???回答是可以的!
/proc是一個(gè)虛擬文件系統(tǒng),我們可以通過(guò)對(duì)它的讀寫操作做為與kernel實(shí)體間進(jìn)行通信的一種手段.也就是說(shuō)可以通過(guò)修改/proc中的文件,來(lái)對(duì)當(dāng)前kernel的行為做出調(diào)整.那么我們可以通過(guò)調(diào)整/proc/sys/vm/drop_caches來(lái)釋放內(nèi)存.操作如下:
[root@ centos test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
0
首先,/proc/sys/vm/drop_caches的值,默認(rèn)為0
[root@ centos test]# sync
手動(dòng)執(zhí)行sync命令(描述:sync 命令運(yùn)行 sync 子例程衡瓶。如果必須停止系統(tǒng)徘公，則運(yùn)行 sync 命令以確保文件系統(tǒng)的完整性。sync 命令將所有未寫的系統(tǒng)緩沖區(qū)寫到磁盤中哮针，包含已修改的 i-node步淹、已延遲的塊 I/O 和讀寫映射文件)
[root@ centos test]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@ centos test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
3
將/proc/sys/vm/drop_caches值設(shè)為3
再來(lái)運(yùn)行free命令,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的used為66MB,free為182MB,buffers為0MB,cached為11MB.那么有效的釋放了buffer和cache.
有關(guān)/proc/sys/vm/drop_caches的用法在下面進(jìn)行了說(shuō)明
/proc/sys/vm/drop_caches (since Linux 2.6.16)
Writing to this file causes the kernel to drop clean caches,dentries and inodes from memory, causing that memory to become free.
To free pagecache, use echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches;
to free dentries and inodes, use echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches;
to free pagecache, dentries and inodes, use echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches.
Because this is a non-destructive operation and dirty objects are not freeable, the user should run sync(8) first.
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buffer 與cache 的區(qū)別
對(duì)于共享內(nèi)存（Shared memory），主要用于在UNIX 環(huán)境下不同進(jìn)程之間共享數(shù)據(jù)诚撵，是進(jìn)程間通信的一種方法缭裆，一般的應(yīng)用程序不會(huì)申請(qǐng)使用共享內(nèi)存
Cache：高速緩存，是位于CPU與主內(nèi)存間的一種容量較小但速度很高的存儲(chǔ)器寿烟。由于CPU的速度遠(yuǎn)高于主內(nèi)存澈驼，CPU直接從內(nèi)存中存取數(shù)據(jù)要等待一定時(shí)間周期，Cache中保存著CPU剛用過(guò)或循環(huán)使用的一部分?jǐn)?shù)據(jù)筛武，當(dāng)CPU再次使用該部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)可從Cache中直接調(diào)用,這樣就減少了CPU的等待時(shí)間,提高了系統(tǒng)的效率缝其。Cache又分為一級(jí)Cache(L1 Cache)和二級(jí)Cache(L2 Cache)，L1 Cache集成在CPU內(nèi)部徘六，L2 Cache早期一般是焊在主板上,現(xiàn)在也都集成在CPU內(nèi)部内边，常見(jiàn)的容量有256KB或512KB L2 Cache。
Buffer：緩沖區(qū)待锈，一個(gè)用于存儲(chǔ)速度不同步的設(shè)備或優(yōu)先級(jí)不同的設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的區(qū)域漠其。通過(guò)緩沖區(qū)，可以使進(jìn)程之間的相互等待變少，從而使從速度慢的設(shè)備讀入數(shù)據(jù)時(shí)和屎，速度快的設(shè)備的操作進(jìn)程不發(fā)生間斷拴驮。
Free中的buffer和cache：（它們都是占用內(nèi)存）：
buffer : 作為buffer cache的內(nèi)存，是塊設(shè)備的讀寫緩沖區(qū)
cache: 作為page cache的內(nèi)存, 文件系統(tǒng)的cache.
如果 cache 的值很大柴信，說(shuō)明cache住的文件數(shù)很多套啤。如果頻繁訪問(wèn)到的文件都能被cache住，那么磁盤的讀IO bi會(huì)非常小随常。
cache是高速緩存潜沦，用于CPU和內(nèi)存之間的緩沖；buffer是I/O緩存绪氛，用于內(nèi)存和硬盤的緩沖cache最初用于cpu cache, 主要原因是cpu 與memory, 由于cpu快,memory跟不上,且有些值使用次數(shù)多,所以放入cache中止潮，主要目的是，重復(fù)使用, 并且一級(jí)\二級(jí)物理cache速度快钞楼，buffer主要用于disk 與 memory喇闸，主要是保護(hù)硬盤或減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇螖?shù)（內(nèi)存數(shù)據(jù)表現(xiàn)dataSet）．當(dāng)然也可以提高速度（不會(huì)立即寫入硬盤或直接從硬盤中讀出的數(shù)據(jù)馬上顯示），重復(fù)使用.
Free中的buffer和cache：（它們都是占用內(nèi)存）： buffer : 作為buffer cache的內(nèi)存询件，是塊設(shè)備的讀寫緩沖區(qū) cache: 作為page cache的內(nèi)存, 文件系統(tǒng)的cache 如果 cache 的值很大燃乍，說(shuō)明cache住的文件數(shù)很多。如果頻繁訪問(wèn)到的文件都能被cache住宛琅，那么磁盤的讀IO bi會(huì)非常小刻蟹。
# sync# echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches cache釋放：To free pagecache:echo 1 > /proc/sys/vm/drop_cachesTo free dentries and inodes:echo 2 > /proc/sys/vm/drop_cachesTo free pagecache, dentries and inodes:echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
說(shuō)明，釋放前最好sync一下嘿辟，防止丟數(shù)據(jù)舆瘪。
因?yàn)長(zhǎng)INUX的內(nèi)核機(jī)制，一般情況下不需要特意去釋放已經(jīng)使用的cache红伦。這些cache起來(lái)的內(nèi)容可以增加文件以及的讀寫速度英古。
