linux下内存释放

细心的朋友会注意到,当你在linux下频繁存取文件后,物理内存会很快被用光,当程序结束后,内存不会被正常释放,而是一直作为caching.这个问题,貌似有不少人在问,不过都没有看到有什么很好解决的办法.那么我来谈谈这个问题.
先来说说free命令 

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[root@server ~]# free -m 
             total       used       free     shared    buffers     cached 
Mem:           249        163         86          0         10         94 
-/+ buffers/cache:         58        191 
Swap:          511          0        511

其中: 

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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 的内存数:used - buffers - cached 
+buffers/cache 的内存数:free + buffers + cached 
可用的memory=free memory+buffers+cached 
有了这个基础后,可以得知,我现在used为163MB,free为86,buffer和cached分别为10,94 
那么我们来看看,如果我执行复制文件,内存会发生什么变化. 
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[root@server ~]# cp -r /etc ~/test/ 
[root@server ~]# free -m 
             total       used       free     shared    buffers     cached 
Mem:           249        244          4          0          8        174 
-/+ buffers/cache:         62        187 
Swap:          511          0        511

在我命令执行结束后,used为244MB,free为4MB,buffers为8MB,cached为174MB,天呐都被cached吃掉了.别紧张,这是为了提高文件读取效率的做法.
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
那么有人说过段时间,linux会自动释放掉所用的内存,我们使用free再来试试,看看是否有释放 

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[root@server test]# free -m 
             total       used       free     shared    buffers     cached 
Mem:           249        244          5          0          8        174 
-/+ buffers/cache:         61        188 
Swap:          511          0        511

貌似没有任何变化,那么我能否手动释放掉这些内存呢?回答是可以的!
/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.操作如下: 

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[root@server test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches 
0

首先,/proc/sys/vm/drop_caches的值,默认为0 

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[root@server test]# sync

手动执行sync命令(描述:sync 命令运行 sync 子例程。如果必须停止系统，则运行 sync 命令以确保文件系统的完整性。sync 命令将所有未写的系统缓冲区写到磁盘中，包含已修改的 i-node、已延迟的块 I/O 和读写映射文件) 

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[root@server test]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 
[root@server test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches 
3

将/proc/sys/vm/drop_caches值设为3 

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[root@server test]# free -m 
             total       used       free     shared    buffers     cached 
Mem:           249         66        182          0          0         11 
-/+ buffers/cache:         55        194 
Swap:          511          0        511

再来运行free命令,发现现在的used为66MB,free为182MB,buffers为0MB,cached为11MB.那么有效的释放了buffer和cache.
有关/proc/sys/vm/drop_caches的用法在下面进行了说明

/proc/sys/vm/drop_caches (since Linux 2.6.16) 

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Writing  to  this  file  causes the kernel to drop clean caches, 
dentries and inodes from memory, causing that memory  to  become 
free. 

To  free  pagecache,  use  echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches; to 
free dentries and inodes, use echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches; 

to   free   pagecache,   dentries  and  inodes,  use  echo  3  > 
/proc/sys/vm/drop_caches. 
Because this is a non-destructive operation  and  dirty  objects 
are not freeable, the user should run sync(8) first.

更新历史

why when
创建 2011年12月31日
更新 2019年12月9日