Linux的free命令以及cache与buffer的区别

Linux的free 命令相对于top命令提供了更简洁的查看系统内存使用情况

free：

或free -h：

Mem：表示物理内存统计 

-/+ buffers/cached：表示物理内存的缓存统计 

Swap：表示硬盘上交换分区的使用情况

使用total1、used1、free1、used2、free2 等名称来代表上面统计数据的各值，1、2 分别代表第一行和第二行的数据。

total1：表示物理内存总量；

used1：表示总计分配给缓存（包含buffers 与cache ）使用的数量，但其中可能部分缓存并未实际使用；

free1：未被分配的内存；

shared1：共享内存，一般系统不会用到；

buffers1：系统分配但未被使用的buffers 数量，注意这不是总量，而是未使用的量；

cached1：系统分配但未被使用的cache 数量；

used2：实际使用的buffers 与cache 总量，这才是实际使用的内存总量；

free2：未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和，这就是系统当前实际可用内存。

满足如下公式：

total1 = used1 + free1（物理内存总量=分配给缓存的内存+未分配的内存）

total1 = used2 + free2（物理内存总量=实际使用的内存+未被使用的内存）

used1 = buffers1 + cached1 + used2（分配给缓存的内存=分配但未使用的buffer+分配但未使用的cache+实际使用的内存）

free2 = buffers1 + cached1 + free1（可用内存=分配单未使用的buffer+分配但未使用cache+未分配的内存）

buffer与cache的区别：

1. Cache：缓存区，是高速缓存，是位于CPU和主内存之间的容量较小但速度很快的存储器，因为CPU的速度远远高于主内存的速度，CPU从内存中读取数据需等待很长的时间，而  Cache保存着CPU刚用过的数据或循环使用的部分数据，这时从Cache中读取数据会更快，减少了CPU等待的时间，提高了系统的性能。

Cache并不是缓存文件的，而是缓存块的(块是I/O读写最小的单元)；Cache一般会用在I/O请求上，如果多个进程要访问某个文件，可以把此文件读入Cache中，这样下一个进程获取CPU控制权并访问此文件直接从Cache读取，提高系统性能。

2. Buffer：缓冲区，用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据；通过buffer可以减少进程间通信需要等待的时间，当存储速度快的设备与存储速度慢的设备进行通信时，存储慢的数据先把数据存放到buffer，达到一定程度存储快的设备再读取buffer的数据，在此期间存储快的设备CPU可以干其他的事情。

Buffer一般是用在写入磁盘的，例如：某个进程要求多个字段被读入，当所有要求的字段被读入之前已经读入的字段会先放到buffer中。

Free中的buffer和cache：（它们都是占用内存）：

buffer : 作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区

cache: 作为page cache的内存， 文件系统的cache

参考资料：

http://blog.chinaunix.net/uid-78363-id-2039911.html

http://blog.csdn.net/caoshuming_500/article/details/7332561

http://www.cnblogs.com/kgdxpr/archive/2012/04/14/2446900.html