free命令常用参数详解及常用内存工具介绍
作者：尹正杰
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一.内存空间使用状态
1>."-b"参数(以字节为单位显示内存使用情况)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -b total used free shared buff/cache available Mem: 8201146368 138366976 7760576512 8986624 302202880 7797694464 Swap: 8455712768 0 8455712768 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
2>."-k"参数(默认选项，以“kb”为单位显示内存使用情况)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -k total used free shared buff/cache available Mem: 8008932 135112 7578680 8776 295140 7614948 Swap: 8257532 0 8257532 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
3.“-m”参数(以“mb”为单位显示内存使用情况)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -m total used free shared buff/cache available Mem: 7821 132 7400 8 288 7436 Swap: 8063 0 8063 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
4>.“-g”参数(以"gb"为单位显示内存使用情况)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -g total used free shared buff/cache available Mem: 7 0 7 0 0 7 Swap: 7 0 7 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
5>.以易读格式显示
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -h total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
6>.“-s”参数(后面需要跟个数字，单位是"s"，显示每隔多少秒数来显示一次内存使用情况)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -h -s 1 total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 132M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 132M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 132M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 132M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 132M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 132M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G ^C [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
7>.“-t”参数(在末尾活多出一行“Total”,表示显示总和列)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -t -h -s 1 total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G Total: 15G 131M 15G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G Total: 15G 131M 15G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G Total: 15G 131M 15G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G Total: 15G 131M 15G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G Total: 15G 131M 15G total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 131M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G Total: 15G 131M 15G ^C [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
8.“-o”参数(不显示包含“-/+ buffers/cache”的这一列，新版本已经移除了该选项)，
1 [root@yinzhengjie ~]# free -t -o -m -s 1 2 total used free shared buffers cached 3 Mem: 7855 7724 131 0 152 6352 4 Swap: 7983 58 7925 5 Total: 15839 7782 8057 6 7 total used free shared buffers cached 8 Mem: 7855 7724 131 0 152 6352 9 Swap: 7983 58 7925 10 Total: 15839 7782 8056 11 12 total used free shared buffers cached 13 Mem: 7855 7724 131 0 152 6352 14 Swap: 7983 58 7925 15 Total: 15839 7782 8056 16 17 total used free shared buffers cached 18 Mem: 7855 7724 131 0 152 6352 19 Swap: 7983 58 7925 20 Total: 15839 7782 8056 21 22 total used free shared buffers cached 23 Mem: 7855 7724 131 0 152 6352 24 Swap: 7983 58 7925 25 Total: 15839 7782 8057 26 27 ^C 28 [root@yinzhengjie ~]#
9>."-C"参数(刷新n次后即退出)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -t -c 3 -m -s 1 total used free shared buff/cache available Mem: 7821 131 7401 8 288 7437 Swap: 8063 0 8063 Total: 15885 131 15465 total used free shared buff/cache available Mem: 7821 131 7401 8 288 7437 Swap: 8063 0 8063 Total: 15885 131 15465 total used free shared buff/cache available Mem: 7821 131 7401 8 288 7437 Swap: 8063 0 8063 Total: 15885 131 15465 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
10>.输出结果说明
1 2 3 4 5 6 7 8 2 total used free shared buffers cached #第一行 3 Mem: 7855 7718 137 0 152 6348 #第二行 4 -/+ buffers/cache: 1218 6637 #第三行 5 Swap: 7983 58 7925 #第四行 我们知道这个是"free -m"的输出结果，我只不过是将结果取出来了，然后进行标号，用坐标的方式来讲解如何查看内容： 第一行： total(2,3）：总计物理内存的大小。 used（2,4）：已使用的空间。 free（2,5）：可用的空间。 shared（2,6）：多个进程共享的内存总额。现在已经deprecated，其值总是0（当然在一些系统上也可能不是0，主要取决于free命令是怎么实现的）。 buffers(2,7):用于存放要输出到disk（块设备）的数据的,[A buffer is something that has yet to be "written" to disk. ]即提高了内存网硬盘加速写的能力 cached(2,8):存放从disk上读出的数据，['A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.'] (cached往往比buffers数字大就是为了提高IO read的性能)即提高了加速读的能力 第二行：（输出时从操作系统（OS）来看的） 看了第一行的解释，我能知道了第一行输出时从操作系统（OS）来看的。也就是说，从OS的角度来看 （3.3）：即7855MB物理内存； （3,4）：7718MB已经被使用了； （3,5）：137MB可用被使用。 因此，我们可以得到一个公式哟：（3.3）= （3,4）+ （3,5） 第三行：（是从一个应用程序的角度看系统内存的使用情况） （4，4,）：即-buffers/cache，表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存； （4,5）：即+buffers/cache，表示一个应用程序认为系统还有多少内存； 因此我们又可以得到2个公式哟： 1>.(4,4) = (3,4) - (3,7) - (3,8) 2>.(4,5) = (3,5) + (3,7) - (3,8) 第四行： free的输出一共有四行，第四行为交换区的信息，分别是交换的总量（total），使用量（used）和有多少空闲的交换区（free） 温馨提示: free命令由procps.*.rpm提供（在Redhat系列的OS上）。free命令的所有输出值都是从/proc/meminfo中读出的。“-/+ buffers/cache”其对应的used表示实际使用内存，对应的free对应的才是实际空闲的内存。
二.vmstat命令(查看虚拟内存信息)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# vmstat procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 1 0 0 7579548 2108 293188 0 0 16 4 10 11 0 0 100 0 0 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# 参数说明： procs: r： 可运行（正运行或等待运行）进程的个数，和核心数有关 b： 处于不可中断睡眠态的进程个数(被阻塞的队列的长度) memory： swpd: 交换内存的使用总量 free： 空闲物理内存总量 buffer： 用于buffer的内存总量 cache： 用于cache的内存总量 swap: si： 从磁盘交换进内存的数据速率(kb/s) so： 从内存交换至磁盘的数据速率(kb/s) io： bi： 从块设备读入数据到系统的速率(kb/s) bo: 保存数据至块设备的速率 system： in: interrupts 中断速率，包括时钟 cs: context switch 进程切换速率 cpu： us: Time spent running non-kernel code sy: Time spent running kernel code id: Time spent idle. Linux 2.5.41前,包括IO-wait time. wa: Time spent waiting for IO. 2.5.41前，包括in idle. st: Time stolen from a virtual machine. 2.6.11前, unknown.
1>."-s" 参数显示内存的统计数据
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# vmstat -s 8008932 K total memory 133940 K used memory 192536 K active memory 90568 K inactive memory 7579696 K free memory 2108 K buffer memory 293188 K swap cache 8257532 K total swap 0 K used swap 8257532 K free swap 764 non-nice user cpu ticks 0 nice user cpu ticks 600 system cpu ticks 1520500 idle cpu ticks 107 IO-wait cpu ticks 0 IRQ cpu ticks 97 softirq cpu ticks 0 stolen cpu ticks 230873 pages paged in 54698 pages paged out 0 pages swapped in 0 pages swapped out 142591 interrupts 159486 CPU context switches 1574064299 boot time 4008 forks [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
2>.动态观察虚拟内存情况
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# vmstat 1 10 #指定每秒查看一次虚拟内存的情况，总共查询10次。 procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu----- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st 1 0 0 2750480 2108 5120208 0 0 12 405 35 13 0 1 99 0 0 0 0 0 2750640 2108 5120208 0 0 0 0 49 42 0 0 100 0 0 0 0 0 2750492 2108 5120208 0 0 0 0 16 16 0 0 100 0 0 0 1 0 2748380 2108 5122456 0 0 0 232448 516 52 0 1 95 5 0 1 0 0 6688976 2108 1182236 0 0 0 114692 2817 381 2 21 73 4 0 1 0 0 6346416 2108 1524552 0 0 0 0 1150 31 5 20 75 0 0 1 1 0 6008240 2108 1862864 0 0 0 88064 1227 20 4 21 75 1 0 1 0 0 5682800 2108 2188116 0 0 0 239616 2414 59 5 23 66 5 0 1 0 0 5362324 2108 2508880 0 0 0 327680 2554 56 5 23 66 6 0 1 1 0 5049672 2108 2821640 0 0 0 592384 3234 131 5 26 51 17 0 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
3>.用于测试内存的相关命令
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# dd if=/dev/zero of=/dev/null bs=2G #从内存到内存 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# dd if=/dev/sda of=/dev/null #从磁盘读数据到内存 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# dd if=/dev/zero of=bigfile.txt #从内存写数据到磁盘（有可能会先放入Buffer）
三.交换分区管理
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -h total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 130M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# swapoff /dev/mapper/centos-swap #禁用交换内存 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -h total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 125M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 0B 0B 0B [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# swapon /dev/mapper/centos-swap #启用交换内存 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# free -h total used free shared buff/cache available Mem: 7.6G 130M 7.2G 8.6M 288M 7.3G Swap: 7.9G 0B 7.9G [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
四.内存工具介绍
1>.iostat(统计CPU和设备IO信息)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# yum -y install sysstat Loaded plugins: fastestmirror Loading mirror speeds from cached hostfile * base: mirrors.aliyun.com * epel: mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn * extras: mirrors.aliyun.com * updates: mirrors.aliyun.com Resolving Dependencies --> Running transaction check ---> Package sysstat.x86_64 0:10.1.5-18.el7 will be installed --> Processing Dependency: libsensors.so.4()(64bit) for package: sysstat-10.1.5-18.el7.x86_64 --> Running transaction check ---> Package lm_sensors-libs.x86_64 0:3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7 will be installed --> Finished Dependency Resolution Dependencies Resolved ======================================================================================================================================= Package Arch Version Repository Size ======================================================================================================================================= Installing: sysstat x86_64 10.1.5-18.el7 base 315 k Installing for dependencies: lm_sensors-libs x86_64 3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7 base 42 k Transaction Summary ======================================================================================================================================= Install 1 Package (+1 Dependent package) Total download size: 357 k Installed size: 1.2 M Downloading packages: (1/2): lm_sensors-libs-3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7.x86_64.rpm | 42 kB 00:00:05 (2/2): sysstat-10.1.5-18.el7.x86_64.rpm | 315 kB 00:00:07 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Total 51 kB/s | 357 kB 00:00:07 Running transaction check Running transaction test Transaction test succeeded Running transaction Installing : lm_sensors-libs-3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7.x86_64 1/2 Installing : sysstat-10.1.5-18.el7.x86_64 2/2 Verifying : lm_sensors-libs-3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7.x86_64 1/2 Verifying : sysstat-10.1.5-18.el7.x86_64 2/2 Installed: sysstat.x86_64 0:10.1.5-18.el7 Dependency Installed: lm_sensors-libs.x86_64 0:3.4.0-8.20160601gitf9185e5.el7 Complete! [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# iostat 1 3 #每秒查询1次，共计查询3次 Linux 3.10.0-957.el7.x86_64 (node101.yinzhengjie.org.cn) 11/18/2019 _x86_64_ (4 CPU) avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.09 0.00 0.84 0.05 0.00 99.01 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 5.45 43.10 1992.06 234617 10843904 dm-0 5.02 35.74 1991.30 194527 10839808 dm-1 0.03 0.93 0.00 5052 0 dm-2 0.02 0.96 0.38 5250 2048 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 4.58 0.00 21.37 2.80 0.00 71.25 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 171.00 0.00 87552.00 0 87552 dm-0 329.00 0.00 168448.00 0 168448 dm-1 0.00 0.00 0.00 0 0 dm-2 0.00 0.00 0.00 0 0 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 4.80 0.00 23.20 4.00 0.00 68.00 Device: tps kB_read/s kB_wrtn/s kB_read kB_wrtn sda 559.00 0.00 286208.00 0 286208 dm-0 545.00 0.00 279040.00 0 279040 dm-1 0.00 0.00 0.00 0 0 dm-2 0.00 0.00 0.00 0 0 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
2>.pmap命令(进程对应的内存映射)
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# pidof dd 4350 [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# cat /proc/`pidof dd`/maps 00400000-00411000 r-xp 00000000 fd:00 2393 /usr/bin/dd 00610000-00611000 r--p 00010000 fd:00 2393 /usr/bin/dd 00611000-00612000 rw-p 00011000 fd:00 2393 /usr/bin/dd 0152c000-0154d000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap] 7f36062e0000-7f360c80a000 r--p 00000000 fd:00 67164275 /usr/lib/locale/locale-archive 7f360c80a000-7f360c9cc000 r-xp 00000000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f360c9cc000-7f360cbcc000 ---p 001c2000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f360cbcc000-7f360cbd0000 r--p 001c2000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f360cbd0000-7f360cbd2000 rw-p 001c6000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f360cbd2000-7f360cbd7000 rw-p 00000000 00:00 0 7f360cbd7000-7f360cbf9000 r-xp 00000000 fd:00 34070969 /usr/lib64/ld-2.17.so 7f360cdec000-7f360cdef000 rw-p 00000000 00:00 0 7f360cdf7000-7f360cdf8000 rw-p 00000000 00:00 0 7f360cdf8000-7f360cdf9000 r--p 00021000 fd:00 34070969 /usr/lib64/ld-2.17.so 7f360cdf9000-7f360cdfa000 rw-p 00022000 fd:00 34070969 /usr/lib64/ld-2.17.so 7f360cdfa000-7f360cdfb000 rw-p 00000000 00:00 0 7fff6d857000-7fff6d878000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack] 7fff6d9ce000-7fff6d9d0000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso] ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall] [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# pmap `pidof dd` 4350: dd if=/dev/zero of=bigfile.txt 0000000000400000 68K r-x-- dd 0000000000610000 4K r---- dd 0000000000611000 4K rw--- dd 000000000152c000 132K rw--- [ anon ] 00007f36062e0000 103592K r---- locale-archive 00007f360c80a000 1800K r-x-- libc-2.17.so 00007f360c9cc000 2048K ----- libc-2.17.so 00007f360cbcc000 16K r---- libc-2.17.so 00007f360cbd0000 8K rw--- libc-2.17.so 00007f360cbd2000 20K rw--- [ anon ] 00007f360cbd7000 136K r-x-- ld-2.17.so 00007f360cdec000 12K rw--- [ anon ] 00007f360cdf7000 4K rw--- [ anon ] 00007f360cdf8000 4K r---- ld-2.17.so 00007f360cdf9000 4K rw--- ld-2.17.so 00007f360cdfa000 4K rw--- [ anon ] 00007fff6d857000 132K rw--- [ stack ] 00007fff6d9ce000 8K r-x-- [ anon ] ffffffffff600000 4K r-x-- [ anon ] total 108000K [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#
3>.进程对应的内存映射的另外一种实现
[root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# pidof dd [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# cat /proc/`pidof dd`/maps 00400000-00411000 r-xp 00000000 fd:00 2393 /usr/bin/dd 00610000-00611000 r--p 00010000 fd:00 2393 /usr/bin/dd 00611000-00612000 rw-p 00011000 fd:00 2393 /usr/bin/dd 01814000-01835000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap] 7f4886004000-7f488c52e000 r--p 00000000 fd:00 67164275 /usr/lib/locale/locale-archive 7f488c52e000-7f488c6f0000 r-xp 00000000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f488c6f0000-7f488c8f0000 ---p 001c2000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f488c8f0000-7f488c8f4000 r--p 001c2000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f488c8f4000-7f488c8f6000 rw-p 001c6000 fd:00 33561967 /usr/lib64/libc-2.17.so 7f488c8f6000-7f488c8fb000 rw-p 00000000 00:00 0 7f488c8fb000-7f488c91d000 r-xp 00000000 fd:00 34070969 /usr/lib64/ld-2.17.so 7f488cb10000-7f488cb13000 rw-p 00000000 00:00 0 7f488cb1b000-7f488cb1c000 rw-p 00000000 00:00 0 7f488cb1c000-7f488cb1d000 r--p 00021000 fd:00 34070969 /usr/lib64/ld-2.17.so 7f488cb1d000-7f488cb1e000 rw-p 00022000 fd:00 34070969 /usr/lib64/ld-2.17.so 7f488cb1e000-7f488cb1f000 rw-p 00000000 00:00 0 7ffe3fad1000-7ffe3faf2000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack] 7ffe3fbfc000-7ffe3fbfe000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso] ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0 [vsyscall] [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]# [root@node101.yinzhengjie.org.cn ~]#