如何控制Linux清理cache机制

Linux下的缓存机制及清理buffer/cache/swap的方法梳理

（1）缓存机制

为了提高文件系统性能，内核利用一部分物理内存分配出缓冲区，用于缓存系统 *** 作和数据文件，当内核收到读写的请求时，内核先去缓存区找是否有请求的数据，有就直接返回，如果没有则通过驱动程序直接 *** 作磁盘。

缓存机制优点：减少系统调用次数，降低CPU上下文切换和磁盘访问频率。

CPU上下文切换：CPU给每个进程一定的服务时间，当时间片用完后，内核从正在运行的进程中收回处理器，同时把进程当前运行状态保存下来，然后加载下一个任务，这个过程叫做上下文切换。实质上就是被终止运行进程与待运行进程的进程切换。

（2）查看缓存区及内存使用情况

[root@localhost ~]# free -m

total used free shared buffers cached

Mem: 7866 7725 141 19 74 6897

-/+ buffers/cache: 752 7113

Swap: 16382 32 16350

可以看到内存总共8G，已使用7725M，剩余141M，不少的人都是这么看的，这样并不能作为实际的使用率。因为有了缓存机制，具体该怎么算呢？

空闲内存=free（141）+buffers（74）+cached（6897）

已用内存=total（7866）-空闲内存

由此算出空闲内存是7112M，已用内存754M，这才是真正的使用率，也可参考-/+ buffers/cache这行信息也是内存正确使用率。

（3）可见缓存区分为buffers和cached，他们有什么区别呢？

内核在保证系统能正常使用物理内存和数据量读写情况下来分配缓冲区大小。buffers用来缓存metadata及pages，可以理解为系统缓存，例如，vi打开一个文件。cached是用来给文件做缓存，可以理解为数据块缓存，例如，dd if=/dev/zero of=/tmp/test count=1 bs=1G 测试写入一个文件，就会被缓存到缓冲区中，当下一次再执行这个测试命令时，写入速度会明显很快。

（4）随便说下Swap做什么用的呢？

Swap意思是交换分区，通常我们说的虚拟内存，是从硬盘中划分出的一个分区。当物理内存不够用的时候，内核就会释放缓存区（buffers/cache）里一些长时间不用的程序，然后将这些程序临时放到Swap中，也就是说如果物理内存和缓存区内存不够用的时候，才会用到Swap。

swap清理：

swapoff -a &&swapon -a

注意：这样清理有个前提条件，空闲的内存必须比已经使用的swap空间大

（5）怎样释放缓存区内存呢？

a)直接改变内核运行参数

#释放pagecache

echo 1 >/proc/sys/vm/drop_caches

#释放dentries和inodes

echo 2 >/proc/sys/vm/drop_caches

#释放pagecache、dentries和inodes

echo 3 >/proc/sys/vm/drop_caches

b)也可以使用sysctl重置内核运行参数

sysctl -w vm.drop_caches=3

注意：这两个方式都是临时生效，永久生效需添加sysctl.conf文件中，一般写成脚本手动清理，建议不要清理。

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

上面的设置比较粗暴，使cache的作用基本无法发挥。需要根据机器的状况进行适当的调节寻找最佳的折衷。

因为LINUX的内核机制，一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。Mem: 515588 295452 220136 0 2060 64040-/+ buffers/cache: 229352 286236Swap: 682720 112 682608 其中第一行用全局角度描述系统使用的内存状况：total——总物理内存used——已使用内存，一般情况这个值会比较大，因为这个值包括了cache+应用程序使用的内存free——完全未被使用的内存shared——应用程序共享内存buffers——缓存，主要用于目录方面,inode值等（ls大目录可看到这个值增加）cached——缓存，用于已打开的文件note:total=used+freeused=buffers+cached (maybe add shared also) 第二行描述应用程序的内存使用：前个值表示-buffers/cache——应用程序使用的内存大小，used减去缓存值后个值表示+buffers/cache——所有可供应用程序使用的内存大小，free加上缓存值note:-buffers/cache=used-buffers-cached+buffers/cache=free+buffers+cached 第三行表示swap的使用：used——已使用free——未使用 cache释放：To free pagecache:echo 1 >/proc/sys/vm/drop_cachesTo free dentries and inodes:echo 2 >/proc/sys/vm/drop_cachesecho 3 >/proc/sys/vm/drop_caches 说明，释放前最好sync一下，防止丢数据。

每个系统都需要单独做swap分区，方法如下：

这是使用文件制作的swap分区，若果是使用物理分区来制作的话，得小心。

第一步：

dd if=/dev/zero of=swapfile count=200 bs=1024k

count 为几个块

bs 每个块多少个字节

第二步：

mkswap swapfile (你刚刚生成的文件)

第三步：

swapon swapfile

用free命令看看就知道了，或cat /proc/swaps

FilenameType Size Used Priority

/dev/hda6partition497972 91584 -1

/root/swapfile file 10232 0-2

/root/swapfile 就是你生成的文件

第四步：

在/etc/fstab 中加入

/root/swapfile swap swapdefaults 0 0

每次重启后swap分区自己mount上了。

如果你想去掉就用swapoff swapfile

对于分区格式的swap，你可以分出一个分区来，用mkswap 分区, swapon 分区， 在fstab中把/root/swapfile 换成你的分区就可以了。

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