首先我們理一下概念
一、什麼是linux的記憶體機制?
我們知道,直接從物理記憶體讀寫資料要比從硬碟讀寫資料要快的多,因此,我們希望所有資料的讀取和寫入都在記憶體完成,而記憶體是有限的,這樣就引出了物理記憶體與虛擬記憶體的概念。
物理記憶體就是系統硬體提供的記憶體大小,是真正的記憶體,相對於物理記憶體,在linux下還有乙個虛擬記憶體的概念,虛擬記憶體就是為了滿足物理記憶體的不足而提出的策略,它是利用磁碟空間虛擬出的一塊邏輯記憶體,用作虛擬記憶體的磁碟空間被稱為交換空間(swap space)。
作為物理記憶體的擴充套件,linux會在物理記憶體不足時,使用交換分割槽的虛擬記憶體,更詳細的說,就是核心會將暫時不用的記憶體塊資訊寫到交換空間,這樣以來,物理記憶體得到了釋放,這塊記憶體就可以用於其它目的,當需要用到原始的內容時,這些資訊會被重新從交換空間讀入物理記憶體。
linux的記憶體管理採取的是分頁訪問機制,為了保證物理記憶體能得到充分的利用,核心會在適當的時候將物理記憶體中不經常使用的資料塊自動交換到虛擬記憶體中,而將經常使用的資訊保留到物理記憶體。
要深入了解linux記憶體執行機制,需要知道下面提到的幾個方面:
linux系統會不時的進行頁面交換操作,以保持盡可能多的空閒物理記憶體,即使並沒有什麼事情需要記憶體,linux也會交換出暫時不用的記憶體頁面。這可以避免等待交換所需的時間。
linux 進行頁面交換是有條件的,不是所有頁面在不用時都交換到虛擬記憶體,linux核心根據」最近最經常使用「演算法,僅僅將一些不經常使用的頁面檔案交換到虛擬 記憶體,有時我們會看到這麼乙個現象:linux物理記憶體還有很多,但是交換空間也使用了很多。其實,這並不奇怪,例如,乙個占用很大記憶體的程序執行時,需 要耗費很多記憶體資源,此時就會有一些不常用頁面檔案被交換到虛擬記憶體中,但後來這個占用很多記憶體資源的程序結束並釋放了很多記憶體時,剛才被交換出去的頁面 檔案並不會自動的交換進物理記憶體,除非有這個必要,那麼此刻系統物理記憶體就會空閒很多,同時交換空間也在被使用,就出現了剛才所說的現象了。關於這點,不 用擔心什麼,只要知道是怎麼一回事就可以了。
交換空間的頁面在使用時會首先被交換到物理記憶體,如果此時沒有足夠的物理記憶體來容納這些頁 面,它們又會被馬上交換出去,如此以來,虛擬記憶體中可能沒有足夠空間來儲存這些交換頁面,最終會導致linux出現假死機、服務異常等問題,linux雖 然可以在一段時間內自行恢復,但是恢復後的系統已經基本不可用了。
因此,合理規劃和設計linux記憶體的使用,是非常重要的.
在linux 作業系統中,當應用程式需要讀取檔案中的資料時,作業系統先分配一些記憶體,將資料從磁碟讀入到這些記憶體中,然後再將資料分發給應用程式;當需要往檔案中寫 資料時,作業系統先分配記憶體接收使用者資料,然後再將資料從記憶體寫到磁碟上。然而,如果有大量資料需要從磁碟讀取到記憶體或者由記憶體寫入磁碟時,系統的讀寫性 能就變得非常低下,因為無論是從磁碟讀資料,還是寫資料到磁碟,都是乙個很消耗時間和資源的過程,在這種情況下,linux引入了buffers和 cached機制。
buffers與cached都是記憶體操作,用來儲存系統曾經開啟過的檔案以及檔案屬性資訊,這樣當作業系統需要讀取某些檔案時,會首先在buffers 與cached記憶體區查詢,如果找到,直接讀出發送給應用程式,如果沒有找到需要資料,才從磁碟讀取,這就是作業系統的快取機制,通過快取,大大提高了操 作系統的效能。但buffers與cached緩衝的內容卻是不同的。
buffers是用來緩衝塊裝置做的,它只記錄檔案系統的元資料(metadata)以及 tracking in-flight pages,而cached是用來給檔案做緩衝。更通俗一點說:buffers主要用來存放目錄裡面有什麼內容,檔案的屬性以及許可權等等。而cached直接用來記憶我們開啟過的檔案和程式。
為了驗證我們的結論是否正確,可以通過vi開啟乙個非常大的檔案,看看cached的變化,然後再次vi這個檔案,感覺一下兩次開啟的速度有何異同,是不是第二次開啟的速度明顯快於第一次呢?
接著執行下面的命令:
find /* -name *.conf
看看buffers的值是否變化,然後重複執行find命令,看看兩次顯示速度有何不同。
二、linux什麼時候開始使用虛擬記憶體(swap)?
上面這個60代表物理內存在使用60%的時候才會使用swap
通常情況下:
臨時性修改:
永久性修改:
[root@wenwen ~]# vim /etc/sysctl.conf
加入引數:
然後在直接:
[root@wenwen ~]# sysctl -p
檢視是否生效:
三、怎麼釋放記憶體?
一般系統是不會自動釋放記憶體的
關鍵的配置檔案/proc/sys/vm/drop_caches。這個檔案中記錄了快取釋放的引數,預設值為0,也就是不釋放快取。他的值可以為0~3之間的任意數字,代表著不同的含義:
0 – 不釋放
1 – 釋放頁快取
2 – 釋放dentries和inodes
3 – 釋放所有快取
實操:
很明顯多出來很多空閒的記憶體了吧
四、怎麼釋放swap?
前提:首先要保證記憶體剩餘要大於等於swap使用量,否則會宕機!根據記憶體機制,swap分割槽一旦釋放,所有存放在swap分割槽的檔案都會轉存到物理記憶體上。通常通過重新掛載swap分割槽完成釋放swap。
a.檢視當前swap分割槽掛載在哪?
b.關停這個分割槽
c.檢視狀態:
d.檢視swap分割槽是否關停,最下面一行顯示全0
e.將swap掛載到/dev/sda5上
f.檢視掛載是否成功
五、一些實際的小例子?
我在設定mysql的時候,將
my.cnf檔案
innodb_buffer_pool_size = 6g(我作業系統的記憶體就是6g,一般這個值設定為作業系統記憶體的80%)
這個值並不是設定的越大越好。設定的過大,會導致system的swap空間被占用,導致作業系統變慢,從而減低sql查詢的效率。
這裡你可以這麼理解,當我將這個buffer_pool_size設定得過大,跟作業系統記憶體一樣大的時候,我使用mysql,會在一段時間內呼叫大量的資料進記憶體,由於linux的記憶體機制,再根據最近最優的原則,將一部分資料篩選放入swap分割槽,而swap分割槽沒有及時的清理掉資料,當再次呼叫其它資料的時候,又會將一部分資料篩選放入swap分割槽,可能會出現乙個現象,就是物理記憶體還有剩餘,甚至是空的,而swap分割槽卻是滿的。
Linux記憶體機制以及手動釋放swap和記憶體
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linux 手動釋放記憶體
當在linux下 頻繁訪問檔案 或者 程式測試頻繁崩潰後,物理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 因此我們很有必要手動清理系統快取釋放記憶體。我們在清理快取前應該先 sync下 因為系統在操作的過程當中,會把你的操作到的檔案資料先儲存到buffer中去...
linux手動釋放記憶體
當在linux下頻繁訪問檔案後,物理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。proc是乙個虛擬檔案系統,可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...