如何手工釋放linux記憶體

　當在Linux下頻繁存取檔案後，實體記憶體會很快被用光，當程式結束後，記憶體不會被正常釋放，而是一直作為caching。這個問題，貌似有不少人在問，不過都沒有看到有什麼很好解決的辦法。那麼我來談談這個問題。

　　一、通常情況

　　先來說說free命令：

　　引用

　　[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：

　　引用

　　total 記憶體總數

　　used 已經使用的記憶體數

　　free 閒置記憶體數

　　shared 多個進程共用的記憶體總額

　　buffers Buffer Cache和cached Page Cache 磁碟緩衝的大小

　　-buffers/cache 的記憶體數:used – buffers – cached

　　+buffers/cache 的記憶體數:free + buffers + cached

　　可用的memory=free memory+buffers+cached。

　　有了這個基礎後，可以得知，我現在used為163MB，free為86MB，buffer和cached分別為10MB，94MB。

　　那麼我們來看看,如果我執行複製檔案,記憶體會發生什麼變化.

　　引用

　　[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

　　在我命令執行結束後，used為244MB，free為4MB，buffers為8MB，cached為174MB，天呐，都被cached吃掉了。別緊張，這是為了提高檔案讀取效率的做法。

　　為了提高磁碟存取效率，Linux做了一些精心的設計，除了對dentry進行緩衝（用於VFS，加速檔案路徑名到inode的轉換），還採取了兩種主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者針對磁碟塊的讀寫，後者針對檔案inode的讀寫。這些Cache有效縮短了 I/O系統調用（比如read，write，getdents）的時間。

　　那麼有人說過段時間，linux會自動釋放掉所用的記憶體。等待一段時間後，我們使用free再來試試，看看是否有釋放？

　　引用

　　[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

　　似乎沒有任何變化。（實際情況下，記憶體的管理還與Swap有關）

　　那麼我能否手動釋放掉這些記憶體呢？回答是可以的！

　　二、手動釋放緩衝

　　/proc是一個虛擬檔案系統，我們可以通過對它的讀寫操作做為與kernel實體間進行通訊的一種手段。也就是說可以通過修改/proc中的檔案，來對當前kernel的行為做出調整。那麼我們可以通過調整/proc/sys/vm/drop_caches來釋放記憶體。操作如下：

　　引用

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

　　0

　　首先，/proc/sys/vm/drop_caches的值，預設為0。

　　引用

　　[root@server test]# sync

　　手動執行sync命令（描述：sync 命令運行 sync 子常式。如果必須停止系統，則運行sync 命令以確保檔案系統的完整性。sync 命令將所有未寫的系統緩衝區寫到磁碟中，包含已修改的 i-node、已延遲的塊 I/O 和讀寫對應檔）

　　引用

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

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

　　3

　　將/proc/sys/vm/drop_caches值設為3

　　引用

　　[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

　　再來運行free命令，會發現現在的used為66MB，free為182MB，buffers為0MB，cached為11MB。那麼有效釋放了buffer和cache。

　　◎ 有關/proc/sys/vm/drop_caches的用法在下面進行了說明

　　引用

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

　　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 first.

　　三、我的意見

　　上述文章就長期以來很多使用者對Linux記憶體管理方面的疑問，給出了一個比較“直觀”的回複，我更覺得有點像是核心開發小組的妥協。

　　對於是否需要使用這個值，或向使用者提及這個值，我是有保留意見的：

　　引用

　　1、從man可以看到，這值從2.6.16以後的核心版本才提供，也就是老版的作業系統，如紅旗DC 5.0、RHEL 4.x之前的版本都沒有；

　　2、若對於系統記憶體是否夠用的觀察，我還是原意去看swap的使用率和si/so兩個值的大小；

　　使用者常見的疑問是，為什麼free這麼小，是否關閉應用後記憶體沒有釋放？

　　但實際上，我們都知道這是因為Linux對記憶體的管理與Windows不同，free小並不是說記憶體不夠用了，應該看的是free的第二行最後一個值：

　　引用

　　-/+ buffers/cache: 58 191

　　這才是系統可用的記憶體大小。

　　實際項目中告訴我們，如果因為是應用有像記憶體泄露、溢出的問題，從swap的使用方式是可以比較快速可以判斷的，但free上面反而比較難查看。

　　相反，如果在這個時候，我們告訴使用者，修改系統的一個值，“可以”釋放記憶體，free就大了。使用者會怎麼想？不會覺得作業系統“有問題”嗎？

　　所以說，我覺得既然核心是可以快速清空buffer或cache，也不難做到（這從上面的操作中可以明顯看到），但核心並沒有這樣做（預設值是0），我們就不應該隨便去改變它。

　　一般情況下，應用在系統上穩定運行了，free值也會保持在一個穩定值的，雖然看上去可能比較小。

　　當發生記憶體不足、應用擷取不到可用記憶體、OOM錯誤等問題時，還是更應該去分析應用方面的原因，如使用者量太大導致記憶體不足、發生應用記憶體溢出等情況，否則，清空buffer，強制騰出free的大小，可能只是把問題給暫時屏蔽了。

　　我覺得，排除記憶體不足的情況外，除非是在軟體開發階段，需要臨時清掉buffer，以判斷應用的記憶體使用量情況；或應用已經不再提供支援，即使應用對記憶體的時候確實有問題，而且無法避免的情況下，才考慮定時清空buffer。（可惜，這樣的應用通常都是運行在老的作業系統版本上，上面的操作也解決不了）。