一、什么是linux的內(nèi)存機制？

我們知道，直接從物理內(nèi)存讀寫數(shù)據(jù)要比從硬盤讀寫數(shù)據(jù)要快的多，因此，我們希望所有數(shù)據(jù)的讀取和寫入都在內(nèi)存完成，而內(nèi)存是有限的，這樣就引出了物理內(nèi)存與虛擬內(nèi)存的概念。

物理內(nèi)存就是系統(tǒng)硬件提供的內(nèi)存大小，是真正的內(nèi)存，相對于物理內(nèi)存，在linux下還有一個虛擬內(nèi)存的概念，虛擬內(nèi)存就是為了滿足物理內(nèi)存的不足而提出的策略，它是利用磁盤空間虛擬出的一塊邏輯內(nèi)存，用作虛擬內(nèi)存的磁盤空間被稱為交換空間（Swap Space）。

作為物理內(nèi)存的擴展，linux會在物理內(nèi)存不足時，使用交換分區(qū)的虛擬內(nèi)存，更詳細的說，就是內(nèi)核會將暫時不用的內(nèi)存塊信息寫到交換空間，這樣以來，物理內(nèi)存得到了釋放，這塊內(nèi)存就可以用于其它目的，當需要用到原始的內(nèi)容時，這些信息會被重新從交換空間讀入物理內(nèi)存。

Linux的內(nèi)存管理采取的是分頁存取機制，為了保證物理內(nèi)存能得到充分的利用，內(nèi)核會在適當?shù)臅r候?qū)⑽锢韮?nèi)存中不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)塊自動交換到虛擬內(nèi)存中，而將經(jīng)常使用的信息保留到物理內(nèi)存。

要深入了解linux內(nèi)存運行機制，需要知道下面提到的幾個方面：

Linux系統(tǒng)會不時的進行頁面交換操作，以保持盡可能多的空閑物理內(nèi)存，即使并沒有什么事情需要內(nèi)存，Linux也會交換出暫時不用的內(nèi)存頁面。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內(nèi)存，linux內(nèi)核根據(jù)”最近最經(jīng)常使用“算法，僅僅將一些不經(jīng)常使用的頁面文件交換到虛擬 內(nèi)存，有時我們會看到這么一個現(xiàn)象：linux物理內(nèi)存還有很多，但是交換空間也使用了很多。其實，這并不奇怪，例如，一個占用很大內(nèi)存的進程運行時，需 要耗費很多內(nèi)存資源，此時就會有一些不常用頁面文件被交換到虛擬內(nèi)存中，但后來這個占用很多內(nèi)存資源的進程結(jié)束并釋放了很多內(nèi)存時，剛才被交換出去的頁面 文件并不會自動的交換進物理內(nèi)存，除非有這個必要，那么此刻系統(tǒng)物理內(nèi)存就會空閑很多，同時交換空間也在被使用，就出現(xiàn)了剛才所說的現(xiàn)象了。關于這點，不 用擔心什么，只要知道是怎么一回事就可以了。

交換空間的頁面在使用時會首先被交換到物理內(nèi)存，如果此時沒有足夠的物理內(nèi)存來容納這些頁 面，它們又會被馬上交換出去，如此以來，虛擬內(nèi)存中可能沒有足夠空間來存儲這些交換頁面，最終會導致linux出現(xiàn)假死機、服務異常等問題，linux雖 然可以在一段時間內(nèi)自行恢復，但是恢復后的系統(tǒng)已經(jīng)基本不可用了。

因此，合理規(guī)劃和設計Linux內(nèi)存的使用，是非常重要的。

在Linux 操作系統(tǒng)中，當應用程序需要讀取文件中的數(shù)據(jù)時，操作系統(tǒng)先分配一些內(nèi)存，將數(shù)據(jù)從磁盤讀入到這些內(nèi)存中，然后再將數(shù)據(jù)分發(fā)給應用程序；當需要往文件中寫 數(shù)據(jù)時，操作系統(tǒng)先分配內(nèi)存接收用戶數(shù)據(jù)，然后再將數(shù)據(jù)從內(nèi)存寫到磁盤上。然而，如果有大量數(shù)據(jù)需要從磁盤讀取到內(nèi)存或者由內(nèi)存寫入磁盤時，系統(tǒng)的讀寫性 能就變得非常低下，因為無論是從磁盤讀數(shù)據(jù)，還是寫數(shù)據(jù)到磁盤，都是一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都是內(nèi)存操作，用來保存系統(tǒng)曾經(jīng)打開過的文件以及文件屬性信息，這樣當操作系統(tǒng)需要讀取某些文件時，會首先在buffers 與cached內(nèi)存區(qū)查找，如果找到，直接讀出傳送給應用程序，如果沒有找到需要數(shù)據(jù)，才從磁盤讀取，這就是操作系統(tǒng)的緩存機制，通過緩存，大大提高了操 作系統(tǒng)的性能。但buffers與cached緩沖的內(nèi)容卻是不同的。

buffers是用來緩沖塊設備做的，它只記錄文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)（metadata）以及 tracking in-flight pages，而cached是用來給文件做緩沖。更通俗一點說：buffers主要用來存放目錄里面有什么內(nèi)容，文件的屬性以及權(quán)限等等。而cached直接用來記憶我們打開過的文件和程序。

為了驗證我們的結(jié)論是否正確，可以通過vi打開一個非常大的文件，看看cached的變化，然后再次vi這個文件，感覺一下兩次打開的速度有何異同，是不是第二次打開的速度明顯快于第一次呢？接著執(zhí)行下面的命令：

find / -name .conf看看buffers的值是否變化，然后重復執(zhí)行find命令，看看兩次顯示速度有何不同。

二、linux什么時候開始使用虛擬內(nèi)存（swap）？

［root@wenwen ~］# cat /proc/sys/vm/swappiness 60

上面這個60代表物理內(nèi)存在使用40%的時候才會使用swap（參考網(wǎng)絡資料：當剩余物理內(nèi)存低于40%（40=100-60）時，開始使用交換空間）swappiness=0的時候表示最大限度使用物理內(nèi)存，然后才是 swap空間，swappiness＝100的時候表示積極的使用swap分區(qū)，并且把內(nèi)存上的數(shù)據(jù)及時的搬運到swap空間里面。

值越大表示越傾向于使用swap。可以設為0，這樣做并不會禁止對swap的使用，只是最大限度地降低了使用swap的可能性。

通常情況下：swap分區(qū)設置建議是內(nèi)存的兩倍 （內(nèi)存小于等于4G時），如果內(nèi)存大于4G，swap只要比內(nèi)存大就行。另外盡量的將swappiness調(diào)低，這樣系統(tǒng)的性能會更好。

B.修改swappiness參數(shù)

立即生效，重啟也可以生效。

三、怎么釋放內(nèi)存？

一般系統(tǒng)是不會自動釋放內(nèi)存的關鍵的配置文件/proc/sys/vm/drop_caches。這個文件中記錄了緩存釋放的參數(shù)，默認值為0，也就是不釋放緩存。他的值可以為0~3之間的任意數(shù)字，代表著不同的含義：

0 – 不釋放

1 – 釋放頁緩存

2 – 釋放dentries和inodes

3 – 釋放所有緩存

實操：

很明顯多出來很多空閑的內(nèi)存了吧

四、怎么釋放swap？

前提：首先要保證內(nèi)存剩余要大于等于swap使用量，否則會宕機！根據(jù)內(nèi)存機制，swap分區(qū)一旦釋放，所有存放在swap分區(qū)的文件都會轉(zhuǎn)存到物理內(nèi)存上。通常通過重新掛載swap分區(qū)完成釋放swap。

a.查看當前swap分區(qū)掛載在哪？b.關停這個分區(qū)c.查看狀態(tài)：d.查看swap分區(qū)是否關停，最下面一行顯示全e.將swap掛載到/dev/sda5上f.查看掛載是否成功