一篇很好的linux下内存，IO解析文章

http://note.sdo.com/u/seeeyou/n/y8Wvx~jT5gpywE00Q000iR

 

 

内存

1.2.1 内存基础

通常包含物理内存和虚拟内存（virtual Memory ），好处是通过物理内存（RAM) 和部分硬盘空间（SWAP ）组合增大了总体的内存空间，坏处是由于硬盘部分的虚拟内存的性能有限，并且RAM 和SWAP 之间交换增加了系统的负担。 

1.  [phoenix.lif@aliadmin036158 ~]$ free  

2.               total       used       free     shared    buffers     cached  

3.  Mem:        7680000      7504764       175236            0       490772      3193856   

4.  -/+ buffers/cache:     3820136      3859864   

5.  Swap:       2096472           88      2096384   

其中，Mem ：  

(1) Total 为总的物理内存；

(2) Used 表示总计分配给缓存使用的数量（即buffers 和cache ，但可能部分还未实际使用）；

(3)Free 表示未被分配的内存；

(4)share 表示共享内存，一般不会使用；

(5)buffers ：表示系统分配但未被使用的buffers 数量；

(6)Cached ：表示系统分配但未被使用的cache 数量。后面详细说明buffer 和cache 的区别。

-/+ buffers/cache:

(1)Used 表示实际使用的buffers 和cache 总量，即实际使用内存总量;

(2)Free 未被使用的buffer ，cache 及未被分配的内存之和，即系统可用内存。

Swap:  虚拟内存。如果系统物理内存用完了，但是仍有虚拟内存系统仍然可以运行虽然运行很慢；但是如果Swap 也用完了，系统就会发生错误，通常会出现"application is out of memory" 的错误，严重时造成系统死锁。通常Swap 空间分配为物理内存的2-2.5 倍，但也不用完全按照这个标准，如确定内存完全够用也没必要分配太多，我们线上的服务器就没有分配太多的Swap 空间。

tips:

实际可用内存：Free(-/+ buffers/cache) = Free(Mem)+buffers(Mem)+Cached(Mem);

已分配内存：Used(Mem) = Used(-/+ buffers/cache)+ buffers(Mem) + Cached(Mem)

物理内存总大小：total （Mem ） = used(-/+ buffers/cache) + free(-/+ buffers/cache)

1.2.2 Buffers & Cache

在 Linux 的实现中，文件 Cache 分为两个层面，一是 Page Cache ，另一个 Buffer Cache ，每一个 Page Cache 包含若干 Buffer Cache 。内存管理系统和 VFS 只与 Page Cache 交互，内存管理系统负责维护每项 Page Cache 的分配和回收。buffer cache 是块设备的读写缓冲区，更靠近存储设备，或者直接就是disk 的缓冲区。

磁盘操作有逻辑级（文件系统）和物理级（磁盘块），这两种缓存分别是缓存逻辑和物理级数据的。如我们进行的是文件系统操作，那么文件被缓存到Page Cache ，如需要刷新文件的时候，Page Cache 将交给Buffer Cache 去完成，因为Buffer Cache 是缓存磁盘块的。即直接去操作文件就是使用Page Cache ，用dd 等命令直接操作磁盘块，就是buffer cache 缓存。