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Linux下内存buff cache占用过多问题解决

admin2019年3月12日 20:53 【Linux 】 1531人已围观

```bash # free -h total used free shared buff/cache available Mem: 996M 605M 76M 4.7M 314M 244M Swap: 0B 0B 0B ``` 在Linux下经常会遇到buff/cache内存占用过多问题，尤其是使用云主机的时候最严重，由于很多是虚拟内存，因此如果buff/cache占用过大的，free空闲内存就很少，影响使用；通常内存关系是：普通机器：total=used+free 虚拟机器：total=used+free+buff/cache 比如说用腾讯云主机，就是total=used+free+buff/cache # 先说解决方案看到buff/cache占用的内存非常大，这个时候可以使用一下命令去清除一下cache内存前面加sync 是为了防止内容丢失 ```bash sync;echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches sync;echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches sync;echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches ``` 这个文件可以设置的值分别为1、2、3。它们所表示的含义为： ```bash echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches # 表示清除pagecache。 echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches # 表示清除回收slab分配器中的对象（包括目录项缓存和inode缓存）。slab分配器是内核中管理内存的一种机制，其中很多缓存数据实现都是用的pagecache。 echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches # 表示清除pagecache和slab分配器中的缓存对象。 ``` # 什么是buffer/cache？ buffer和cache是两个在计算机技术中被用滥的名词，放在不通语境下会有不同的意义。在Linux的内存管理中，这里的buffer指Linux内存的：Buffer cache。这里的cache指Linux内存中的：Page cache。翻译成中文可以叫做缓冲区缓存和页面缓存。在历史上，它们一个（buffer）被用来当成对io设备写的缓存，而另一个（cache）被用来当作对io设备的读缓存，这里的io设备，主要指的是块设备文件和文件系统上的普通文件。但是现在，它们的意义已经不一样了。在当前的内核中，page cache顾名思义就是针对内存页的缓存，说白了就是，如果有内存是以page进行分配管理的，都可以使用page cache作为其缓存来管理使用。当然，不是所有的内存都是以页（page）进行管理的，也有很多是针对块（block）进行管理的，这部分内存使用如果要用到cache功能，则都集中到buffer cache中来使用。（从这个角度出发，是不是buffer cache改名叫做block cache更好？）然而，也不是所有块（block）都有固定长度，系统上块的长度主要是根据所使用的块设备决定的，而页长度在X86上无论是32位还是64位都是4k。 # 什么是page cache？ Page cache主要用来作为文件系统上的文件数据的缓存来用，尤其是针对当进程对文件有read／write操作的时候。如果你仔细想想的话，作为可以映射文件到内存的系统调用：mmap是不是很自然的也应该用到page cache？在当前的系统实现里，page cache也被作为其它文件类型的缓存设备来用，所以事实上page cache也负责了大部分的块设备文件的缓存工作。 # 什么是buffer cache？ Buffer cache则主要是设计用来在系统对块设备进行读写的时候，对块进行数据缓存的系统来使用。这意味着某些对块的操作会使用buffer cache进行缓存，比如我们在格式化文件系统的时候。一般情况下两个缓存系统是一起配合使用的，比如当我们对一个文件进行写操作的时候，page cache的内容会被改变，而buffer cache则可以用来将page标记为不同的缓冲区，并记录是哪一个缓冲区被修改了。这样，内核在后续执行脏数据的回写（writeback）时，就不用将整个page写回，而只需要写回修改的部分即可。 # 如何回收cache？ Linux内核会在内存将要耗尽的时候，触发内存回收的工作，以便释放出内存给急需内存的进程使用。一般情况下，这个操作中主要的内存释放都来自于对buffer／cache的释放。尤其是被使用更多的cache空间。既然它主要用来做缓存，只是在内存够用的时候加快进程对文件的读写速度，那么在内存压力较大的情况下，当然有必要清空释放cache，作为free空间分给相关进程使用。所以一般情况下，我们认为buffer/cache空间可以被释放，这个理解是正确的。但是这种清缓存的工作也并不是没有成本。理解cache是干什么的就可以明白清缓存必须保证cache中的数据跟对应文件中的数据一致，才能对cache进行释放。所以伴随着cache清除的行为的，一般都是系统IO飙高。因为内核要对比cache中的数据和对应硬盘文件上的数据是否一致，如果不一致需要写回，之后才能回收。最后就是用脚本来处理了！