Linux释放内存空间

Linux服务器运行一段时间后，由于其内存管理机制，会将暂时不用的内存转为buff/cache，这样在程序使用到这一部分数据时，能够很快的取出，从而提高系统的运行效率，所以这也正是linux内存管理中非常出色的一点，所以乍一看内存剩余的非常少，但是在程序真正需要内存空间时，linux会将缓存让出给程序使用，这样达到对内存的最充分利用，所以真正剩余的内存是free+buff/cache

　　但是有些时候大量的缓存占据空间，这时候应用程序回去使用swap交换空间，从而使系统变慢，这时候需要手动去释放内存，释放内存的时候，首先执行命令 sync 将所有正在内存中的缓冲区写到磁盘中，其中包括已经修改的文件inode、已延迟的块I/O以及读写映射文件，从而确保文件系统的完整性

　　说到清理内存，那么不得不提到/proc这一个虚拟文件系统，这里面的数据和文件都是内存中的实时数据，很多参数的获取都可以从下面相应的文件中得到，比如查看某一进程占用的内存大小和各项参数，cpu和主板的详细信息，显卡的参数等等；相应的关于内存的管理方式是在/proc/sys/vm/drop_chches文件中，一定要注意这个文件中存放的并不是具体的内存内容，而是0-3这几个数字，通过文件大小只有1B也可以知道，而这些代号分别告诉系统代表不同的含义如下：

　　0：0是系统默认值，默认情况下表示不释放内存，由操作系统自动管理

　　1：释放页缓存

　　2：释放dentries和inodes

　　3：释放所有缓存

　　所以根据上面的说明，分别将1,2,3这3个数字重定向到drop_caches中可以实现内存的释放，一般释放内存都是重定向3到文件中，释放所有的缓存

　　那么下面举个例子，比如这里只释放页缓存，首先使用 free -h 查看当前内存剩余

　　

 

当前内存剩余570M左右，另外buff/cache是1.3G，根据上面说的现在真正的剩余内存应该是1.8G左右，首先写缓存到文件系统：

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）

　　然后执行下面命令释放内存(页缓存buff/cache)：

echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

　　执行完之后，再次查看内存剩余：

　　

　　会发现内存被释放了，可用内存确实变为1.8G左右

　　到这里内存就释放完了，现在drop_caches中的值为1，如果现在想让操作系统重新分配内存，那么设置drop_caches的值为0即可：

echo 0 > /proc/sys/vm/drop_caches

　　另外需要注意的是，在生产环境中的服务器我们不要频繁的去释放内存，只在必要时候清理内存即可，更重要的是我们应该从应用程序层面去优化内存的利用和释放，经常清理内存可能只是暂时屏蔽的应用程序中的一些bug，所以更重要的是程序的调优，其他的交给操作系统来管理

######### Linux释放内存的相关知识 ###############

在Linux系统下，一般不需要去释放内存，因为系统已将内存管理的很好。但也有例外，有时内存会被缓存占用掉，导致系统使用SWAP空间影响性能，例如当你在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。此时就需要执行释放内存（清理缓存）的操作了。

Linux系统的缓存机制是相当先进的，他会针对dentry（用于VFS，加速文件路径名到inode的转换）、Buffer Cache（针对磁盘块的读写）和Page Cache（针对文件inode的读写）进行缓存操作。但在进行了大量文件操作之后，缓存会把内存资源基本用光。实际上文件操作已完成，这部分缓存已用不到了。这时，有必要来手动进行Linux下释放内存的操作，其实是释放缓存的操作了。/proc是一个虚拟文件系统,我们可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.也就是说可通过修改/proc中的文件,来对当前kernel的行为做出调整.那么可通过调整/proc/sys/vm/drop_caches来释放内存。要达到释放缓存的目的，首先需要了解下关键的配置文件/proc/sys/vm/drop_caches。这个文件中记录了缓存释放的参数，默认值为0，也就是不释放缓存。

一般复制了文件后,可用内存会变少，都被cached占用了，这是linux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。

释放内存前先使用sync命令做同步，以确保文件系统的完整性，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。否则在释放缓存的过程中，可能会丢失未保存的文件。

[root@fcbu.com ~]# free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          7979       7897         82          0         30       3918
-/ buffers/cache:       3948       4031
Swap:         4996        438       4558

第一行用全局角度描述系统使用的内存状况：
total 内存总数
used 已经使用的内存数，一般情况这个值会比较大，因为这个值包括了cache 应用程序使用的内存
free 空闲的内存数
shared 多个进程共享的内存总额
buffers 缓存，主要用于目录方面,inode值等（ls大目录可看到这个值增加）
cached 缓存，用于已打开的文件

第二行描述应用程序的内存使用：
-buffers/cache 的内存数:used - buffers - cached
buffers/cache 的内存数:free buffers cached
前个值表示-buffers/cache 应用程序使用的内存大小，used减去缓存值
后个值表示 buffers/cache 所有可供应用程序使用的内存大小，free加上缓存值

第三行表示swap的使用：
used 已使用
free 未使用 

可用的内存=free memory buffers cached。

为什么free这么小，是否关闭应用后内存没有释放？
实际上，这是因为Linux对内存的管理与Windows不同，free小并不是说内存不够用了，应该看的是free的第二行最后一个值：-/ buffers/cache:       3948       4031 ，这才是系统可用的内存大小。

实际项目中的经验告诉我们，如果因为是应用有像内存泄露、溢出的问题，从swap的使用情况可比较快速判断的，但free上反而比较难查看。既然核心是可快速清空buffer或cache，但核心并没有这样做（默认值是0），不应随便去改变它。

一般情况下，应用在系统上稳定运行了，free值也会保持在一个稳定值的，虽然看上去可能比较小。当发生内存不足、应用获取不到可用内存、OOM错误等问题时，更应该去分析应用方面的原因，如用户量太大导致内存不足、发生应用内存溢出等情况，否则，清空buffer，强制腾出free的大小，可能只是把问题给暂时屏蔽了，所以说一般情况下linux都不用经常手动释放内存。