Linux内存(手动释放cache)

项目的扩容申请了一台机器，到手之后看一下机器的指标，看到内存使用情况是这样的。

1、查看内存

free

$ free -h
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          125G        89G        36G        92K       212M        74G
-/+ buffers/cache:        14G       111G 
Swap:         7.5G       1.8G       5.6G

cat /proc/meminfo

如果你想得到更加相近的信息可以使用cat /proc/meminfo，直接看硬件的统计数据。

MemTotal:       131755760 kB
MemFree:        38151680 kB
Buffers:          217564 kB
Cached:         78274852 kB
SwapCached:         6072 kB
Active:         29647292 kB
Inactive:       50949268 kB
Active(anon):    2073604 kB
Inactive(anon):    30640 kB
Active(file):   27573688 kB
Inactive(file): 50918628 kB
Unevictable:           0 kB
Mlocked:               0 kB
SwapTotal:       7812092 kB
SwapFree:        5889924 kB
Dirty:               804 kB
Writeback:             0 kB
AnonPages:       2100436 kB
Mapped:           442904 kB
Shmem:                92 kB
Slab:           12017476 kB
SReclaimable:   11910264 kB
SUnreclaim:       107212 kB
KernelStack:       31184 kB
PageTables:        37492 kB
NFS_Unstable:          0 kB
Bounce:                0 kB
WritebackTmp:          0 kB
CommitLimit:    73689972 kB
Committed_AS:   25708340 kB
VmallocTotal:   34359738367 kB
VmallocUsed:      491656 kB
VmallocChunk:   34290629896 kB
HardwareCorrupted:     0 kB
AnonHugePages:    694272 kB
HugePages_Total:       0
HugePages_Free:        0
HugePages_Rsvd:        0
HugePages_Surp:        0
Hugepagesize:       2048 kB
DirectMap4k:        4096 kB
DirectMap2M:     2019328 kB
DirectMap1G:    132120576 kB

这里我们看到，内存总数total=125G，已使用used=89G，空闲free=36G，cache=78G。其他类型不等。

先解释一下：

total 内存总数
used 已经使用的内存数
free 空闲的内存数
shared 多个进程共享的内存总额
buffers Buffer Cache和cached Page Cache 磁盘缓存的大小
-buffers/cache (已用)的内存数:used - buffers - cached
+buffers/cache(可用)的内存数:free + buffers + cached
可用的memory=free memory+buffers+cached

这里可以看到我们使用了89G，其中cache占用了78G。这个占用有点高，并且不会自动释放。

2、什么是cache

为了提高磁盘存取效率，Linux做了一些精心的设计，除了对dentry进行缓存（用于VFS，加速文件路径名到inode的转换），还采取了两种主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了 I/O系统调用（比如read，write，getdents）的时间。

cached主要负责缓存文件使用, 日志文件过大造成cached区内存增大把内存占用完 .

Free中的buffer和cache：（它们都是占用内存）： buffer : 作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区 cache: 作为page cache的内存, 文件系统的cache 如果 cache 的值很大，说明cache住的文件数很多。

3、手动释放cache

/proc是一个虚拟文件系统，我们可以通过对它的读写操作做为与kernel实体间进行通信的一种手段。也就是说可以通过修改/proc中的文件，来对当前kernel的行为做出调整。那么我们可以通过调整/proc/sys/vm/drop_caches来释放内存。

释放方法有三种（系统默认值是0，释放之后你可以再改回0值）：
To free pagecache:  echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free dentries and inodes:  echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free pagecache, dentries and inodes:  echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
注意：在清空缓存前我们需要在linux系统中执行一下sync命令，将缓存中的未被写入磁盘的内容写到磁盘上

具体的操作如下

# 先查看一下释放cache信令值， 此时应该是0
$ cat /proc/sys/vm/drop_caches 
0

# 将缓冲区写入磁盘， 当需要停止系统的时候， 保证文件系统的完整性
$ sync

# 释放cache， 这个命令可能要花费一点时间， 请耐心等待
$ echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
# 再看一眼
$ cat /proc/sys/vm/drop_caches 
3

再来看一眼内存

$ free -h
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          125G       3.5G       122G        88K        13M       444M
-/+ buffers/cache:       3.1G       122G 
Swap:         7.5G       1.8G       5.6G

cache已经释放，free=122G。