如何查看系统内存使用情况

free命令输出解析

free
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       32609272    10868436     8900124      274592    12840712    20935420
Swap:             0           0           0

第一列，total 是总内存大小；
第二列，used 是已使用内存的大小，包含了共享内存；
第三列，free 是未使用内存的大小；
第四列，shared 是共享内存的大小；
第五列，buff/cache 是缓存和缓冲区的大小；
最后一列，available 是新进程可用内存的大小。

Top命令输出解析

...
MiB Mem :  31845.0 total,   8697.7 free,  10601.4 used,  12545.9 buff/cache
MiB Swap:      0.0 total,      0.0 free,      0.0 used.  20457.0 avail Mem

    PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU  %MEM     TIME+ COMMAND
4163543 root      20   0   14.2g   3.5g  30524 S   8.6  11.1   3851:09 ld-linux-x86-64
 532733 root      20   0   90620  70644  67088 S   5.6   0.2 103:51.65 sap1007
 532606 root      20   0   44036  43316   1284 S   3.0   0.1   1287:36 sap1002
  25653 root      20   0   10.8g  96160  34612 S   2.7   0.3   8094:30 etcd
  25009 root      20   0 3486420 104616  30404 S   1.7   0.3   6842:32 containerd
 532603 root      20   0  100272  11960   2844 S   1.7   0.0 299:02.96 sap1001
  25674 root      20   0  895280  97788  17840 S   1.3   0.3   4237:12 kube-controller
...

VIRT 是进程虚拟内存的大小，只要是进程申请过的内存，即便还没有真正分配物理内存，也会计算在内。
RES 是常驻内存的大小，也就是进程实际使用的物理内存大小，但不包括 Swap 和共享内存。
SHR 是共享内存的大小，比如与其他进程共同使用的共享内存、加载的动态链接库以及程序的代码段等。
%MEM 是进程使用物理内存占系统总内存的百分比。

内存的分配与回收

常用的内存回收机制

回收缓存，比如使用 LRU（Least Recently Used）算法，回收最近使用最少的内存页面；
回收不常访问的内存，把不常用的内存通过交换分区直接写到磁盘中；
杀死进程，内存紧张时系统还会通过 OOM（Out of Memory），直接杀掉占用大量内存的进程。

Tips

关于 oom，其实是内核的一种保护机制。它监控进程的内存使用情况，并且使用 oom_score 为每个进程的内存使用情况进行评分。一个进程消耗的内存越大，oom_score 就越大；一个进程运行占用的 CPU 越多，oom_score 就越小。
实际工作中，可以通过 /proc 文件系统，手动设置进程的 oom_adj ，从而调整进程的 oom_score。oom_adj 的范围是 [-17, 15]，数值越大，表示进程越容易被 OOM 杀死；数值越小，表示进程越不容易被 OOM 杀死，其中 -17 表示禁止 OOM。
比如用下面的命令，你就可以把 sshd 进程的 oom_adj 调小为 -16，这样， sshd 进程就不容易被 OOM 杀死。

echo -16 > /proc/$(pidof sshd)/oom_adj

内存中的 buffer/cache

free 命令中man 手册的定义

Buffer 是内核缓冲区中用到的内存，对应的是/proc/meminfo中的Buffers 值。
Cache 是内核页缓存和 Slab 用到的内存，对应的是 /proc/meminfo 中的 Cached 与 SReclaimable 之和。

proc文件系统 man 手册的定义

Buffers 是对原始磁盘块的临时存储，也就是用来缓存磁盘的数据，通常不会特别大（20MB 左右）。这样，内核就可以把分散的写集中起来，统一优化磁盘的写入，比如可以把多次小的写合并成单次大的写等等。
Cached 是从磁盘读取文件的页缓存，也就是用来缓存从文件读取的数据。这样，下次访问这些文件数据时，就可以直接从内存中快速获取，而不需要再次访问缓慢的磁盘。
SReclaimable 是 Slab 的一部分。Slab 包括两部分，其中的可回收部分，用 SReclaimable 记录；而不可回收部分，用 SUnreclaim 记录。

总结：Buffer 是对磁盘数据的缓存，而 Cache 是文件数据的缓存，它们既会用在读请求中，也会用在写请求中。

Linux内存使用分析-概念篇