linux中free命令中cache和buffer的区别
参考：凌筱的博客
摘要: cache是高速缓存，用于CPU和内存之间的缓冲；buffer是I/O缓存，用于内存和硬盘的缓冲。
Linux中free显示内存中buffer与cache的区别
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.
先来说说free命令
常用参数b 以字节为单位显示。-k 以KB为单位显示。默认显示。-m 以MB为单位显示。-s 每隔多少秒重复执行。可编写一个脚本用于监控。
[root@ centos ~]# free -m
00.png
其中:
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 表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存；
+buffers/cache 的内存数:free + buffers + cached表示一个应用程序认为系统还有多少内存；
可用的memory=free memory+buffers+cached
有了这个基础后,可以得知,我现在used为461MB,free为527,buffer为24，cached为188
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.
[root@ centos ~]# cp -r /etc ~/test/[root@ centos ~]# free -m
01.png
在命令执行结束后,used为863MB,free为125MB,buffers为22MB,cached为168MB, cached数据明显增加，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?
[root@ centos ~]# free -m
02.png
MS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:
[root@ centos test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
0
首先,/proc/sys/vm/drop_caches的值,默认为0
[root@ centos 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)
[root@ centos test]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@ centos test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
3
将/proc/sys/vm/drop_caches值设为3
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)
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.
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buffer 与cache 的区别
对于共享内存（Shared memory），主要用于在UNIX 环境下不同进程之间共享数据，是进程间通信的一种方法，一般的应用程序不会申请使用共享内存
Cache：高速缓存，是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。由于CPU的速度远高于主内存，CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期，Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据，当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用,这样就减少了CPU的等待时间,提高了系统的效率。Cache又分为一级Cache(L1 Cache)和二级Cache(L2 Cache)，L1 Cache集成在CPU内部，L2 Cache早期一般是焊在主板上,现在也都集成在CPU内部，常见的容量有256KB或512KB L2 Cache。
Buffer：缓冲区，一个用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据的区域。通过缓冲区，可以使进程之间的相互等待变少，从而使从速度慢的设备读入数据时，速度快的设备的操作进程不发生间断。
Free中的buffer和cache：（它们都是占用内存）：
buffer : 作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区
cache: 作为page cache的内存, 文件系统的cache.
如果 cache 的值很大，说明cache住的文件数很多。如果频繁访问到的文件都能被cache住，那么磁盘的读IO bi会非常小。
cache是高速缓存，用于CPU和内存之间的缓冲；buffer是I/O缓存，用于内存和硬盘的缓冲cache最初用于cpu cache, 主要原因是cpu 与memory, 由于cpu快,memory跟不上,且有些值使用次数多,所以放入cache中，主要目的是，重复使用, 并且一级\二级物理cache速度快，buffer主要用于disk 与 memory，主要是保护硬盘或减少网络传输的次数（内存数据表现dataSet）．当然也可以提高速度（不会立即写入硬盘或直接从硬盘中读出的数据马上显示），重复使用.
Free中的buffer和cache：（它们都是占用内存）： buffer : 作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区 cache: 作为page cache的内存, 文件系统的cache 如果 cache 的值很大，说明cache住的文件数很多。如果频繁访问到的文件都能被cache住，那么磁盘的读IO bi会非常小。
# sync# echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches cache释放：To free pagecache:echo 1 > /proc/sys/vm/drop_cachesTo free dentries and inodes:echo 2 > /proc/sys/vm/drop_cachesTo free pagecache, dentries and inodes:echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
说明，释放前最好sync一下，防止丢数据。
因为LINUX的内核机制，一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。
