在Linux服務(wù)器上手工釋放內(nèi)存

　　總有很多朋友對(duì)于Linux的內(nèi)存管理有疑問(wèn)，之前一篇linux下的內(nèi)存管理方式似乎也沒(méi)能清除大家的疑慮。而在新版核心中，似乎對(duì)這個(gè)問(wèn)題提供了新的解決方法，特轉(zhuǎn)出來(lái)給大家參考一下。 后，還附上我對(duì)這方法的意見(jiàn)，歡迎各位一同討論。

　　當(dāng)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。這個(gè)問(wèn)題，貌似有不少人在問(wèn)，不過(guò)都沒(méi)有看到有什么很好解決的辦法。那么我來(lái)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題。

　　一、通常情況

　　先來(lái)說(shuō)說(shuō)free命令：

　　# free -m

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 249 163 86 0 10 94

　　-/+ buffers/cache: 58 191

　　Swap: 511 0 511

　　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(pán)緩存的大小

　　-buffers/cache (已用)的內(nèi)存數(shù):used - buffers - cached

　　+buffers/cache(可用)的內(nèi)存數(shù):free + buffers + cached

　　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163MB，free為86MB，buffer和cached分別為10MB，94MB。

　　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.

　　# cp -r /etc ~/test/

　　# free -m

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 249 244 4 0 8 174

　　-/+ buffers/cache: 62 187

　　Swap: 511 0 511

　　在我命令執(zhí)行結(jié)束后，used為244MB，free為4MB，buffers為8MB，cached為174MB，天吶，都被cached吃掉了。別緊張，這是為了提高文件讀取效率的做法。

　　為了提高磁盤(pán)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(pán)塊的讀寫(xiě)，后者針對(duì)文件inode的讀寫(xiě)。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。等待一段時(shí)間后，我們使用free再來(lái)試試，看看是否有釋放？

　　# free -m

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 249 244 5 0 8 174

　　-/+ buffers/cache: 61 188

　　Swap: 511 0 511

　　似乎沒(méi)有任何變化。（實(shí)際情況下，內(nèi)存的管理還與Swap有關(guān)）

　　那么我能否手動(dòng)釋放掉這些內(nèi)存呢？回答是可以的！

　　二、手動(dòng)釋放緩存

　　/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(xiě)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：

　　# cat /proc/sys/vm/drop_caches

　　0

　　首先，/proc/sys/vm/drop_caches的值，默認(rèn)為0。

　　# sync

　　手動(dòng)執(zhí)行sync命令（描述：sync 命令運(yùn)行 sync 子例程。如果必須停止系統(tǒng)，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(xiě)的系統(tǒng)緩沖區(qū)寫(xiě)到磁盤(pán)中，含已修改的 i-node、已延遲的塊 I/O 和讀寫(xiě)映射文件）

　　# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

　　# cat /proc/sys/vm/drop_caches

　　3

　　將/proc/sys/vm/drop_caches值設(shè)為3

　　# free -m

　　total used free shared buffers cached

　　Mem: 249 66 182 0 0 11

　　-/+ buffers/cache: 55 194

　　Swap: 511 0 511

　　再來(lái)運(yùn)行free命令，會(huì)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 first.

　　三、我的意見(jiàn)

　　上述文章就長(zhǎng)期以來(lái)很多用戶對(duì)Linux內(nèi)存管理方面的疑問(wèn)，給出了一個(gè)比較“直觀”的回復(fù)，我更覺(jué)得有點(diǎn)像是核心開(kāi)發(fā)小組的妥協(xié)。

　　對(duì)于是否需要使用這個(gè)值，或向用戶提及這個(gè)值，我是有保留意見(jiàn)的：

　　1、從man可以看到，這值從2.6.16以后的核心版本才提供，也就是老版的操作系統(tǒng)，如紅旗DC 5.0、RHEL 4.x之前的版本都沒(méi)有；

　　2、若對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)存是否夠用的觀察，我還是原意去看swap的使用率和si/so兩個(gè)值的大�。�

　　用戶常見(jiàn)的疑問(wèn)是，為什么free這么小，是否關(guān)閉應(yīng)用后內(nèi)存沒(méi)有釋放？

　　但實(shí)際上，我們都知道這是因?yàn)長(zhǎng)inux對(duì)內(nèi)存的管理與Windows不同，free小并不是說(shuō)內(nèi)存不夠用了，應(yīng)該看的是free的第二行 后一個(gè)值：

　　-/+ buffers/cache: 58 191

　　這才是系統(tǒng)可用的內(nèi)存大小。

　　實(shí)際項(xiàng)目中告訴我們，如果因?yàn)槭菓?yīng)用有像內(nèi)存泄露、溢出的問(wèn)題，從swap的使用情況是可以比較快速可以判斷的，但free上面反而比較難查看。

　　相反，如果在這個(gè)時(shí)候，我們告訴用戶，修改系統(tǒng)的一個(gè)值，“可以”釋放內(nèi)存，free就大了。用戶會(huì)怎么想？不會(huì)覺(jué)得操作系統(tǒng)“有問(wèn)題”嗎？

　　所以說(shuō)，我覺(jué)得既然核心是可以快速清空buffer或cache，也不難做到（這從上面的操作中可以明顯看到），但核心并沒(méi)有這樣做（默認(rèn)值是0），我們就不應(yīng)該隨便去改變它。

　　一般情況下，應(yīng)用在系統(tǒng)上穩(wěn)定運(yùn)行了，free值也會(huì)保持在一個(gè)穩(wěn)定值的，雖然看上去可能比較小。