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在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，內(nèi)存是承擔著最基礎和重要的角色之一，它存儲了CPU和其他設備處理數(shù)據(jù)和程序所需的信息和指令。不管是運行簡單的辦公軟件還是復雜的服務器應用程序，都需要內(nèi)存來運行。在Linux系統(tǒng)中，內(nèi)存管理機制相對復雜，因此本文將從以下幾個方面來分析和解析Linux內(nèi)存消耗狀況：內(nèi)存的基礎作用，Linux內(nèi)存管理機制概述，Linux內(nèi)存消耗狀況的表現(xiàn)與解析等。
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一、內(nèi)存的基礎作用
內(nèi)存作為計算機系統(tǒng)中最主要的存儲介質(zhì)之一，扮演著非常重要的角色。在系統(tǒng)啟動時，主板的 BIOS 會將操作系統(tǒng)的內(nèi)核加載到內(nèi)存中，并且隨著軟件的運行，內(nèi)存的內(nèi)容也會不斷變化。內(nèi)存的最基礎的作用可以為以下幾點：
1. 存儲正在運行和使用的程序和數(shù)據(jù)。
2. 存儲操作系統(tǒng)內(nèi)核。
3. 存儲系統(tǒng)組件，例如驅(qū)動程序、動態(tài)鏈接庫和內(nèi)核模塊。
4. 存儲中間數(shù)據(jù)，例如為數(shù)據(jù)匹配而創(chuàng)建的字典、圖表等。
二、Linux內(nèi)存管理機制概述
相比于其他操作系統(tǒng)，Linux內(nèi)存管理機制具有更加靈活和開放的特點。在 Linux 核心中，內(nèi)存主管由三個機制組成，它們分別是：
1. 內(nèi)存映射機制：將磁盤或者別的設備數(shù)據(jù)映射到內(nèi)存中，使程序可以直接從內(nèi)存中讀取這些數(shù)據(jù)，從而減少的文件讀寫的次數(shù)。
2. 內(nèi)存的頁面機制：用來管理 Linux 內(nèi)存中的數(shù)據(jù)頁。當程序需要使用內(nèi)存時，它會向 Linux內(nèi)存管理器中請求內(nèi)存頁面來存儲數(shù)據(jù)。程序需要時，再讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
3. 頁面交換機制：頁面交換是一種將最近不活動的內(nèi)存頁面轉(zhuǎn)移到硬盤上的過程。當程序內(nèi)存占用過大時，將一些不用的內(nèi)存頁寫入到硬盤空間以獲得一些空間，稱為”頁面交換”，或者又稱“虛擬內(nèi)存”。
三、Linux內(nèi)存消耗狀況的表現(xiàn)與解析
在Linux系統(tǒng)中，由于內(nèi)存管理機制相對復雜，因此內(nèi)存消耗狀況的表現(xiàn)也會不一樣。下面就來一一闡述。
1. free 命令
使用 free 命令可以直觀地看到機器空閑的物理內(nèi)存、已用物理內(nèi)存和緩存區(qū)以及虛擬內(nèi)存的情況。例如：
“`text
$ free -h
total used free shared buff/cache avlable
Mem: 125G 14G 57G 9.9M 52G 110G
Swap: 5.0G 564M 4.5G
“`
其中之一行是物理內(nèi)存（RAM）的信息，第二行是虛擬內(nèi)存的信息。我們需要仔細分析每個數(shù)值的含義，同時留意計算緩存和交換分區(qū)的總使用量。
2. top 命令
使用 top 命令可以可視化地查看當前內(nèi)存占用情況，例如：
“`text
top – 10:48:02 up 3 days, 18:59, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 184 total, 1 running, 135 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.0 us, 0.2 sy, 0.0 ni, 99.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
GiB Mem : 128.0 total, 103.7 free, 15.7 used, 8.8 buff/cache
GiB Swap: 12.4 total, 12.4 free, 0.0 used. 110.6 avl Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1297 mysql 20 0 144226 118196 0 S 0.3 0.9 168:31.43 mysqld
1 root 20 0 168964 45108 3416 S 0.0 0.3 0:51.92 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:03.59 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:02.83 ksoftirqd/0
“`
在 top 的輸出中，我們可以看到各個進程使用的內(nèi)存、CPU 使用率等信息，同時也可以看到緩存和交換分區(qū)的信息。
根據(jù)以上兩個命令的輸出，我們可以比較直觀地了解當前機器內(nèi)存的使用情況，從而調(diào)整我們的程序或者日常運維工作。
Linux內(nèi)存消耗狀況的解析是管理員進行系統(tǒng)調(diào)優(yōu)的重要基礎。了解Linux內(nèi)存管理機制、free命令以及top命令的使用方法，是完整掌握這個問題的關鍵。通過分析和解析系統(tǒng)內(nèi)存，我們可以為其調(diào)整優(yōu)化，提升系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性。
相關問題拓展閱讀：
- 如何檢查Linux的內(nèi)存使用狀況
- Linux如何查看內(nèi)存使用狀況
如何檢查Linux的內(nèi)存使用狀況
如果只看內(nèi)存總的使用情況消余的話可以使用free命令：
free -m
其中參數(shù)-m表示顯示單位為MB，同樣-k表示KB，-g表示GB，以此類拿衫滾推…
如果需要看每個進塌旅程的內(nèi)存使用情況的話，可以使用top命令，還包含了CPU占用信息等，不過都是用百分比顯示的。
Linux如何查看內(nèi)存使用狀況
totalusedfree shared buffers cachedMem:/+ buffers/cache:Swap:之一部分Mem行:total 內(nèi)存總數(shù): 1002Mused 已經(jīng)使用的內(nèi)存數(shù): 769Mfree 空閑的內(nèi)存數(shù): 232Mshared 當前已經(jīng)廢棄不用，總是0buffers Buffer 緩存內(nèi)存數(shù): 62Mcached Page 緩存內(nèi)存數(shù):421M關系：total(1002M) = used(769M) + free(232M)第二部分(-/+ buffers/cache):(-buffers/cache) used內(nèi)存數(shù)：286M (指的之一部分Mem行中的used – buffers – cached)(+buffers/cache) free內(nèi)存數(shù): 715M (指的之一部分Mem行中的free + buffers + cached)可見-buffers/cache反擾歲映的是被程序?qū)崒嵲谠诔缘舻膬?nèi)存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的內(nèi)存總數(shù)。第三部分是指交換分區(qū), 我想不講大家都明白.其實我們可以從二個方面來解釋.對操作系統(tǒng)來講是Mem的參數(shù).buffers/cached 都是屬于被使用,所以緩激睜它認為free只有232.對應用程序來講是(-/+ buffers/cach).buffers/cached 是等同可用的，因為buffer/cached是為了提高程序執(zhí)行的性能，當程序使用內(nèi)存時，buffer/cached會很快地被使用。所以,以應用來看看,以(-/+ buffers/cache)的free和used為主.所以我們看這個就好了.另外告訴大家一些常識.Linux為了提高磁盤和內(nèi)存存取效率, Linux做了很多精心的設計, 除了對dentry進行緩存(用于VFS,加速文件路 徑名到inode的轉(zhuǎn)換), 還采取了兩種主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者針對磁盤塊的讀寫，后者針對文件inode的讀寫。鉛掘這些Cache能有效縮短了 I/O系統(tǒng)調(diào)用(比如read,write,getdents)的時間。記住內(nèi)存是拿來用的,不是拿來看的.不象windows, 無論你的真實物理內(nèi)存有多少,他都要拿硬盤交換文件來讀.這也就是windows為什么常常提示虛擬空間不足的原因.你們想想,多無聊,在內(nèi)存還有大部分 的時候,拿出一部分硬盤空間來充當內(nèi)存.硬盤怎么會快過內(nèi)存.所以我們看linux,只要不用swap的交換空間,就不用擔心自己的內(nèi)存太少.如果常常 swap用很多,可能你就要考慮加物理內(nèi)存了.這也是linux看內(nèi)存是否夠用的標準哦.
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文章名稱：Linux內(nèi)存消耗狀況解析(linux內(nèi)存的消耗狀態(tài))
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