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free 命令显示系统内存的使用情况，包括物理内存、交换内存(swap)和内核缓冲区内存。

如果加上 -h 选项，输出的结果会友好很多：

有时我们需要持续的观察内存的状况，此时可以使用 -s 选项并指定间隔的秒数：

free -h -s 3

上面的命令每隔 3 秒输出一次内存的使用情况，直到你按下 ctrl + c。

 

输出简介：

Mem 行(第二行)是内存的使用情况。

Swap 行(第三行)是交换空间的使用情况。

total：内存总大小。

used：使用了多少内存。

free：除了buff/cache剩余了多少内存。

shared：共享内存。

buff/cache：缓冲、缓存区内存数。

available：真实剩余的可用内存数。

关系：total = used + free + buff/cache

关系：available 包含 free 和 buff/cache 剩余部分，则是真实剩余内存。

 

buff/cache

通过man free可以看到：

buff/cache的意思是 buffer 和 cache之和。

1.buffer：

A buffer is something that has yet to be "written" to disk.翻译过来就是：buffer是尚未“写入”到磁盘的东西。buffer是为了提高内存和硬盘（或其他I/O设备）之间的数据交换的速度而设计的。buffer将数据缓冲下来，解决速度慢和快的交接问题；速度快的需要通过缓冲区将数据一点一点传给速度慢的区域。例如：从内存中将数据往硬盘中写入，并不是直接写入，而是缓冲到一定大小之后刷入硬盘中。

 

2.cache：

A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.翻译过来就是：cache就是从磁盘读取数据然后存起来方便以后使用。cache实现数据的重复使用，速度慢的设备需要通过缓存将经常要用到的数据缓存起来，缓存下来的数据可以提供高速的传输速度给速度快的设备。例如：将硬盘中的数据读取出来放在内存的缓存区中，这样以后再次访问同一个资源，速度会快很多。

 

free 字段与available字段

在 free 命令的输出中，有一个 free 列，同时还有一个 available 列。这二者到底有何区别？

free 是真正尚未被使用的物理内存数量。至于 available 就比较有意思了，它是从应用程序的角度看到的可用内存数量。Linux 内核为了提升磁盘操作的性能，会消耗一部分内存去缓存磁盘数据，就是我们介绍的 buffer 和 cache。所以对于内核来说，buffer 和 cache 都属于已经被使用的内存。当应用程序需要内存时，如果没有足够的 free 内存可以用，内核就会从 buffer 和 cache 中回收内存来满足应用程序的请求。所以从应用程序的角度来说，available  = free + buffer + cache。请注意，这只是一个很理想的计算方式，实际中的数据往往有较大的误差。

 

交换空间(swap space)

swap space 是磁盘上的一块区域，可以是一个分区，也可以是一个文件。所以具体的实现可以是 swap 分区也可以是 swap 文件。当系统物理内存吃紧时，Linux 会将内存中不常访问的数据保存到 swap 上，这样系统就有更多的物理内存为各个进程服务，而当系统需要访问 swap 上存储的内容时，再将 swap 上的数据加载到内存中，这就是常说的换出和换入。交换空间可以在一定程度上缓解内存不足的情况，但是它需要读写磁盘数据，所以性能不是很高。

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