Linux內(nèi)存buffer和cache的區(qū)別
一. 內(nèi)存使用說(shuō)明
Free 命令相對(duì)于top 提供了更簡(jiǎn)潔的查看系統(tǒng)內(nèi)存使用情況：
- [root@rac1 ~]# free
- total used free shared buffers cached
- Mem: 1035108 1008984 26124 0 124212 413000
- -/+ buffers/cache: 471772 563336
- Swap: 2096472 842320 1254152
這里顯示的單位是KB。
在Linux的內(nèi)存分配機(jī)制中，優(yōu)先使用物理內(nèi)存，當(dāng)物理內(nèi)存還有空閑時(shí)(還夠用)，不會(huì)釋放其占用內(nèi)存，就算占用內(nèi)存的程序已經(jīng)被關(guān)閉了，該程序所占用的內(nèi)存用來(lái)做緩存使用，對(duì)于開(kāi)啟過(guò)的程序、或是讀取剛存取過(guò)得數(shù)據(jù)會(huì)比較快。有關(guān)linux內(nèi)存機(jī)制參考：
Linux 內(nèi)存機(jī)制
http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2010/04/08/5463790.aspx
Mem：表示物理內(nèi)存統(tǒng)計(jì)。
-/+ buffers/cached：表示物理內(nèi)存的緩存統(tǒng)計(jì)
Swap：表示硬盤(pán)上交換分區(qū)的使用情況。只有mem被當(dāng)前進(jìn)程實(shí)際占用完,即沒(méi)有了buffers和cache時(shí)，才會(huì)使用到swap。
Mem 行(***行)數(shù)據(jù)說(shuō)明：
Total：1035108KB。表示物理內(nèi)存總大小。
Used：1008984KB。表示總計(jì)分配給緩存(包含buffers 與cache )使用的數(shù)量，但其中可能部分緩存并未實(shí)際使用。
Free：26124KB。表示未被分配的內(nèi)存。
Shared：0kb。共享內(nèi)存，一般系統(tǒng)不會(huì)用到。
Buffers：124212KB。系統(tǒng)分配但未被使用的buffers 數(shù)量。
Cached：413000KB。系統(tǒng)分配但未被使用的cache 數(shù)量。
-/+ buffers/cache 行(第二行)數(shù)據(jù)說(shuō)明：
Used：471772kb，實(shí)際使用的buffers 與cache 總量，也是實(shí)際使用的內(nèi)存總量。
Free: 563336kb, 未被使用的buffers 與cache 和未被分配的內(nèi)存之和，這就是系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際可用內(nèi)存。
根據(jù)以上分析，可以得出一下結(jié)論：
1. 實(shí)際可用內(nèi)存大小：
Free(-/+ buffers/cache行)= Free(Mem)+buffers(Mem)+Cached(Mem);
563336 = 26124 + 124212+ 413000
2. 已經(jīng)分配的內(nèi)存大小：
Used(Mem) = Used(-/+ buffers/cache)+ buffers(Mem) + Cached(Mem)
1008984kb = 471772 + 124212 +413000
3. 物理內(nèi)存總大小
total(Mem) = used(-/+ buffers/cache) + free(-/+ buffers/cache)
1035108 = 471772 + 563336
二. buffer 與cache 的區(qū)別
A buffer is something that has yet to be "written" to disk.
A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.
2.1 Cache
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。
由于CPU的速度遠(yuǎn)高于主內(nèi)存，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)，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。
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，L2 Cache早期一般是焊在主板上,現(xiàn)在也都集成在CPU內(nèi)部，常見(jiàn)的容量有256KB或512KB L2 Cache。
2.2 Buffer
Buffer：緩沖區(qū)，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。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)，速度快的設(shè)備的操作進(jìn)程不發(fā)生間斷。
在Free命令中顯示的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(xiě)緩沖區(qū)，更靠近存儲(chǔ)設(shè)備，或者直接就是disk的緩沖區(qū)。
cache: 作為page cache的內(nèi)存, 文件系統(tǒng)的cache，是memory的緩沖區(qū)
如果 cache 的值很大，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，那么磁盤(pán)的讀IO 必會(huì)非常小。
