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user135199
Asked: 2012-11-16 20:29:11 +0800 CST

为什么 Linux 奇怪地报告“空闲”内存？

  • 772

这是一个关于 Unix 操作系统如何报告内存使用情况的典型问题。
类似问题：

我有运行Debian 6.0.6 Squeeze的生产服务器

#uname -a

Linux debsrv 2.6.32-5-xen-amd64 #1 SMP Sun Sep 23 13:49:30 UTC 2012 x86_64 GNU/Linux

每天cron以 root 身份执行备份脚本：

#crontab -e

0 5 * * * /root/sites_backup.sh > /dev/null 2>&1

#nano /root/sites_backup.sh

#!/bin/bash
str=`date +%Y-%m-%d-%H-%M-%S`
tar pzcf /home/backups/sites/mysite-$str.tar.gz /var/sites/mysite/public_html/www
mysqldump -u mysite -pmypass mysite | gzip -9 > /home/backups/sites/mysite-$str.sql.gz
cd /home/backups/sites/
sha512sum mysite-$str* > /home/backups/sites/mysite-$str.tar.gz.DIGESTS
cd ~

一切正常，但我注意到 Munin 的内存图显示备份后缓存和缓冲区增加。

然后我只下载备份文件并删除它们。删除后，Munin 的内存图将缓存和缓冲区返回到备份前的状态。

这是 Munin 图：

外部托管图像是无效链接。

linux unix memory-usage

3 个回答

  1. 您遇到了Linux Ate My Ram问题。

    不要恐慌。

    这不是问题。

    您的系统正在按设计工作。

    问题不在于您的操作系统——问题在于您对什么是“空闲”内存的理解。

    Unix 系统不仅仅将内存用于运行程序。内存可能用于：

    • 正在运行的程序（活动/使用）
    • 传输中的缓冲数据（缓冲区）
    • 缓存最近从磁盘读取/写入磁盘的数据（缓存）
    • 绝对没有（免费）

    以下是对现代 Unix 系统如何报告 RAM 使用情况的简要（但大部分不完整）的介绍。

    什么是可用内存（操作系统定义）？

    当 Unix 系统将 RAM 报告为可用时，这意味着“我没有将此 RAM 用于任何用途”。
    免费RAM 实际上毫无价值 - 它不会让您的系统更快，它只是坐在那里“免费”以备不时之需。那东西可能是我上面提到的其他三个项目中的任何一个。

    什么是缓存和缓冲内存？

    高速缓存和缓冲内存是操作系统用来提高系​​统速度的 RAM。现在运行程序不需要
    这个内存，所以你的操作系统用它来保存它经常需要的数据——例如 C 库（你运行的几乎每个程序都需要）几乎总是保存在内存中，所以系统不必去磁盘上寻找在屏幕上打印“Hello World”所需的指令。它实际上比这复杂得多——有共享内存、有线内存等——但对于我们的目的来说，这个简单的解释就足够了。cache

    什么是主动记忆？

    活动内存是我们理解为“已用”内存的一部分——应用程序正在使用的 RAM，无论它们做什么——排序电子表格、提供网页、编辑图形等。
    “活动”内存最近一直处于“活动”状态—— - 程序声称它已经使用了它的内容（读或写），并且它不被认为是换出的好候选者。

    什么是非活动内存？

    与活动内存一样，非活动内存是应用程序用于执行任何操作的 RAM。不同之处在于这段内存有一段时间没有被访问过，所以如果迫不得已，操作系统认为它可以换出到磁盘，并且（运气好的话）程序声称它不会再次请求它，所以它永远不会注意到。

    什么是“已用”内存（人类定义）

    您和我所认为的“已用”内存本质上是活动内存和非活动内存的总和。应用程序当前要求使用的所有 RAM。
    只要您安装的 RAM 多于活动内存和非活动内存的总和（加上顶部 512-1024MB 的良好安全余量），您就处于一个好的位置：您的操作系统可能不会遇到交换和降低性能.

    什么是“免费”内存（人类定义）？

    您和我认为的“空闲”内存是可用于运行程序的内存。
    这比您的操作系统报告的“免费”数字稍微复杂一些。当程序请求 RAM 时，操作系统将尝试以破坏性最小的方式获取该 RAM：

    • 如果有空闲内存可用（无所事事），将分配 RAM。
    • 如果没有可用的可用内存，操作系统将蚕食缓存和缓冲区空间：缓冲池中最近最少/最少访问的内容将被丢弃，并将该 RAM 分配给程序。
    • 如果没有 Buffer/Cache RAM 可以蚕食，swapper 将查看非活动内存并选择它认为最不可能访问的区域。该数据将被调出以交换（磁盘），并将新释放的 RAM 提供给程序。
    • 如果所有非活动 RAM 都已换出，交换器将开始将活动 RAM 放到磁盘上。
      （这就是性能通常受制于狗的地方：每次程序启动 CPU 时，它换出的位都需要返回到 RAM 中，这意味着必须换出其他一些程序的活动内存——交换中的高周转率称为颠簸）
    • 如果系统已经换出了它能换出的所有东西（并填满了交换分区），或者如果您正在运行一个没有交换分区的系统，那么坏事就会发生。此时会发生以下两种情况之一：
      • malloc()将失败。这是符合 POSIX 规范的行为——操作系统会告诉请求 RAM 的程序它不能满足请求。
        该程序可以要求更少的 RAM，或者如果它不能使用更小的内存块，它可以清理并退出。（如果程序写得不好，它只会崩溃。）
      • 如果您使用的是 Linux 机器，OOM-Killer可能会继续进行帮派式的杀戮狂欢，终止其他进程以尝试释放足够的 RAM 来满足请求。
        如果您无法通过我在这里的描述和我对链接问题的回答来判断，我认为这是处理问题的糟糕方法。

    为什么删除文件时 Free RAM 会增加？

    在此处问题的示例中，您注意到可以通过删除备份文件来“释放”RAM——对此的解释非常简单：因为没有任何东西正在使用该文件（没有打开的文件句柄）并且它不再可以从文件系统（未链接）操作系统知道没有人会再次访问该数据，因此它会从文件系统缓存中清除数据。
    这使得操作系统报告更多的可用内存，但对系统性能没有影响。

    • 61
  2. Best Answer

    这与服务器拒绝使用交换分区和该站点上的其他一些类似问题的“问题”相同。（Linux 服务器上的高内存使用率、LINUX中的内存使用率、内存不足的Web 服务器等）

    注意内存消耗来自cache。这意味着它在内存中保存了一个文件。缓存内存是“空闲”内存。您的操作系统不会将内存块留空，而是将最近读取的文件保存在该空间中。如果应用程序确实需要该内存，则该应用程序将使用它。到那时，如果文件被频繁引用，您就有机会避免再次从磁盘读取文件。

    根据这张图，您的有效内存消耗在整个图表持续时间内根本没有变化。

    • 27

  3. 其他检查上述是否失败的东西：

    检查 Slab 缓存的使用情况（Slab:,SReclaimable:和 SUnreclaim:in /proc/meminfo）。这是内核数据结构的缓存，与报告的页面缓存是分开的free。

    如果 slab 缓存对大部分“丢失的内存”负责，请检查/proc/slabinfo它去了哪里。如果它是 dentry 或 inode，您可以使用sync ; echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches来摆脱它们。

    您还可以使用该slabtop工具以友好的格式显示 Slab 缓存的当前使用情况。 c将按当前缓存大小对列表进行排序。

    来自：https ://stackoverflow.com/a/5467207

    • 2

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