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Linux下查看内存的使用情况


Linux下使用什么方法来查看内存的使用情况呢?我想监视Linux系统的内存使用情况,在Linux下有哪些视图或者命令行工具可用呢?

在做Linux系统优化的时候,物理内存是其中最重要的一方面。自然的,Linux也提供了非常多的方法来监控宝贵的内存资源的使用情况。下面的清单详细的列出了Linux系统下通过视图工具或命令行来查看内存使用情况的各种方法

一、free

  对于free命令,可以加上-m参数,使其显示单位为Mb。如下:

[linuxidc@Ubuntu ~]$>free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1008504     547364     461140      12836      53984     254508
-/+ buffers/cache:     238872     769632
Swap:      1046524          0    1046524

[linuxidc@ubuntu ~]$>free -m
            total      used      
free    shared    buffers    cached
Mem:          
984        534        450        12        52        248
-/+ buffers/cache:        233        751
Swap:        1021          0      1021

  这里出现了一些名词,有些是我不知道的,我专门去查了一下它们所代表的含义。

total used free shared buffers cached
Mem 表示物理 内存总量

表示总计分配给缓存(包含buffers 与cache )使用的数量,但其中可能部分缓存并未实际使用

未被分配的内存 共享内存 系统分配但未被使用的buffers 数量 系统分配但未被使用的cache 数量
实际使用的buffers 与cache 总量,也是实际使用的内存总量 未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和,这就是系统当前实际可用内存
Swap

  同样是做为缓存,buffers和cache又有啥区别呢?

  于是又查了些资料,发现buffers实际应该是叫“缓冲”,其英文解释是:A buffer is something that has yet to be "written" to disk.

  就是说,buffers是将要写入硬盘中的数据缓存。

  而cache的英文解释:A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.

  就是说,cache是从硬盘或者存储设备读进计算机后缓存在内存中的数据。

  想起看《计算机组成原理》的时候,有看到因特尔的cpu与内存之间有cache,这之间好像有什么区别的样子。

  继续查资料,发现了page cache 和 buffer cache。简单说来,page cache用来缓存文件数据,buffer cache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下,对文件操作,那么数据会缓存到page cache,如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写,那么数据会缓存到buffer cache。 

  对于cache和buffer,cached是cpu与内存间的,buffer是内存与磁盘间的,都是为了解决速度不对等的问题。

  在free中,buffer 是buffer cache的内存,是块设备的读写缓冲区;cache是page cache的内存, 文件系统的cache。

  关于buffer与chche,这里就不多说了,最后的链接5里讲得挺清楚了。

  这里还有一个名词,Swap,即虚拟内存。当物理内存不够用的时候,就要释放掉一部分空间,以供当前运行程序使用。这些被释放掉的内存的数据就被临时保存在虚拟内存中。但是,并非所有的数据都全被保存,只有那些使用malloc或new生成的对象,他们在文件中并没有相应的“储备”文件,被称为匿名内存数据,需要临时地存进Swap。故Swap又称匿名数据交换空间。在链接3中有其说明。

  至于shared,暂时没查到与之相关的资料,只是在某链接里提了一下其不常用。

二、top命令

  top命令就好像是“linux下的任务管理器”:

  其中,第一行的内容与uptime命令的结果是一样的

[linuxidc@ubuntu ~]$>uptime
 10:05:01 up 34 min,  1 user,  load average: 0.00, 0.11, 0.16

  第二行的名词也比较好理解,就是进程总数与处于R、S、T、Z状态下的进程数:

Tasks total running sleeping stopped zombie
总数 执行 等待(睡眠) 暂停 僵尸
181 2 179 0 0

  第三行就是CPU的使用情况了,如下: 

%Cpu(s)  
us 用户空间占用CPU百分比
sy 内核空间占用CPU百分比
ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
id 空闲CPU百分比
wa 等待输入输出的CPU时间百分比
hi CPU服务于硬件中断所耗费的时间总额
si CPU服务软中断所耗费的时间总额
st Steal Time

  第四、五行就是内存的使用情况了,和free命令里相似。

  然后是列表的含义:

PID 进程ID
USER 进程所有者
PR 优先级
NI nice值,负值表示高优先级,正值表示低优先级
VIRT 进程使用的虚拟内存总量
RES 进程使用的、未被换出的物理内存大小
SHR 共享内存大小
S 进程状态
%CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM 进程使用的物理内存百分比
TIME+ 进程使用CPU总时间
COMMAND 命令名、命令行

默认情况下只显示这些比较重要的信息。在TOP界面下,按f可以修改显示的内容。这个界面我并不是很懂,就不叙述了。

 

三、vmstat命令

[linuxidc@ubuntu ~]$>vmstat
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0     76 187932 154112 372228    0    0   143    32   36   90  1  1 94  3  0

  具体参数如下表:

r The number of processes waiting for run time.   处于运行队列中的内核线程数目(进程数)。
b The number of processes in uninterruptible sleep. 置于等待队列(等待资源、等待输入/输出)的内核线程数目。 处于block队列中不可中断的进程数
swpd the amount of virtual memory used.  可用的虚拟交换内存
free the amount of idle memory. 空闲内存
buff the amount of memory used as buffers. 已用缓冲数目
cache the amount of memory used as cache. 已用缓存数目
si Amount of memory swapped in from disk (/s). 从磁盘到内存的交换页数��� (单位/S)
so Amount of memory swapped to disk (/s). 从交换内存到磁盘的交换页数目(单位/S)
bi Blocks received from a block device (blocks/s). 接收到块设备的块数(块/秒)
bo Blocks sent to a block device (blocks/s). 发送到块设备的块数(块/秒)
in The number of interrupts per second, including the clock. 每秒中断数,包括时钟中断
cs The number of context switches per second. 每秒上下文切换数
us Time spent running non-kernel code. (user time, including nice time) 用户时间,处于用户模式的时间百分比
sy Time spent running kernel code. (system time) 系统时间,处于内核模式的时间百分比
id Time spent idle. Prior to Linux 2.5.41, this includes IO-wait time. CPU空闲时间,空闲时间百分比
wa Time spent waiting for IO. Prior to Linux 2.5.41, included in idle. CPU 空闲时间,在此期间系统有未完成的磁盘/NFS I/O 请求
wt Time stolen from a virtual machine. Prior to Linux 2.6.11, unknown. 来自于虚拟机偷取的CPU所占的百分比(这个不会翻译...)

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