Linux

手动释放linux内存cache

 当在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。这个问题,貌似有不少人在问,不过都没有看到有什么很好解决的办法。那么我来谈谈这个问题。

一、通常情况

先来说说free命令:

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# free -m
2.total used free shared buffers cached
3.Mem: 249 163 86 0 10 94
4.-/+ buffers/cache: 58 191
5.Swap: 511 0 511

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 (已用)的内存数:used - buffers - cached
+buffers/cache(可用)的内存数:free + buffers + cached
可用的memory=free memory+buffers+cached

有了这个基础后,可以得知,我现在used为163MB,free为86MB,buffer和cached分别为10MB,94MB。
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。

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# cp -r /etc ~/test/
2.# free -m
3.total used free shared buffers cached
4.Mem: 249 244 4 0 8 174
5.-/+ buffers/cache: 62 187
6.Swap: 511 0 511

在我命令执行结束后,used为244MB,free为4MB,buffers为8MB,cached为174MB,天呐,都被cached吃掉了。别紧张,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。等待一段时间后,我们使用free再来试试,看看是否有释放?

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# free -m
2.total used free shared buffers cached
3.Mem: 249 244 5 0 8 174
4.-/+ buffers/cache: 61 188
5.Swap: 511 0 511

似乎没有任何变化。(实际情况下,内存的管理还与Swap有关)那么我能否手动释放掉这些内存呢?回答是可以的!

二、手动释放缓存

/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:

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# cat /proc/sys/vm/drop_caches
2.0

首先,/proc/sys/vm/drop_caches的值,默认为0。

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# 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)

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
2.# cat /proc/sys/vm/drop_caches
3.3

将/proc/sys/vm/drop_caches值设为3

·········10········20········30········40········50········60········70········80········90
1.# free -m
2.total used free shared buffers cached
3.Mem: 249 66 182 0 0 11
4.-/+ buffers/cache: 55 194
5.Swap: 511 0 511

再来运行free命令,会发现现在的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 first

三、防止内存cache持续增加

修改/etc/sysctl.conf 添加如下选项后就不会内存持续增加

  vm.dirty_ratio = 1

  vm.dirty_background_ratio=1

  vm.dirty_writeback_centisecs=2

  vm.dirty_expire_centisecs=3

  vm.drop_caches=3

  vm.swappiness =100

  vm.vfs_cache_pressure=163

  vm.overcommit_memory=2

  vm.lowmem_reserve_ratio=32 32 8

  kern.maxvnodes=3

 

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