前言

大家好，又見面了，我是沐風(fēng)曉月，本文是專欄【linux基本功-基礎(chǔ)命令實戰(zhàn)】的第53篇文章。

專欄地址：[linux基本功-基礎(chǔ)命令專欄] ， 此專欄是沐風(fēng)曉月對Linux常用命令的匯總，希望能夠加深自己的印象，以及幫助到其他的小伙伴😉😉。

如果文章有什么需要改進(jìn)的地方還請大佬不吝賜教👏👏。

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🧑個人簡介：大家好，我是沐風(fēng)曉月，雙一流院校計算機專業(yè)😉😉
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一. free命令介紹

free 是一個 Linux 和 Unix 操作系統(tǒng)中常用的命令，它用于顯示系統(tǒng)中可用內(nèi)存的總量、已用內(nèi)存的總量、空閑內(nèi)存的總量和緩存的內(nèi)存量。

二. 語法格式及常用選項

依據(jù)慣例，我們還是先查看幫助，使用 free --help

[root@mufeng ~]# free --helpUsage:free [options]Options:-b, --bytes         show output in bytes-k, --kilo          show output in kilobytes-m, --mega          show output in megabytes-g, --giga          show output in gigabytes--tera          show output in terabytes--peta          show output in petabytes-h, --human         show human-readable output--si            use powers of 1000 not 1024-l, --lohi          show detailed low and high memory statistics-t, --total         show total for RAM + swap-s N, --seconds N   repeat printing every N seconds-c N, --count N     repeat printing N times, then exit-w, --wide          wide output--help     display this help and exit-V, --version  output version information and exit

為了更直觀一些，我們把常用的參數(shù)用表格來展示：

參數(shù)	描述
-b	以字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況；
-k	以千字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況；
-m	以兆字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況；
-g	以吉字節(jié)為單位顯示內(nèi)存使用情況；
-h	人性化顯示內(nèi)存使用情況，以適合人類閱讀的方式顯示；
-s <秒數(shù)>	指定間隔秒數(shù)，以連續(xù)監(jiān)控內(nèi)存使用情況；
-c <次數(shù)>	指定監(jiān)控次數(shù)，完成后退出；
-t	在匯總行中顯示內(nèi)存總量。

有了具體的參數(shù)之后，我們再來看實戰(zhàn)案例：

三. 參考案例

3.1 查看free相關(guān)的信息

[root@mufeng ~]# freetotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        1863252      833224      376152      134604      653876      657068
Swap:       2097148       29448     2067700

這里出現(xiàn)的參數(shù)的解釋：

• total：物理內(nèi)存總量。
• used：已經(jīng)使用的物理內(nèi)存量。
• free：尚未使用的物理內(nèi)存量。
• shared：被共享使用的物理內(nèi)存量
• buffers：被緩存的物理內(nèi)存量。
• cached：被緩存的硬盤文件的物理內(nèi)存量。
• available：剩余可用的物理內(nèi)存量。
• Swaptotal：交換空間總量。
• Swap used：已經(jīng)使用的交換空間量
• Swap free：尚未使用的交換空間量

示例輸出：

             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1024000     999000      24000       3000      12000     700000
-/+ buffers/cache:     287000     737000
Swap:       524284          0     524284

上述示例輸出解釋：

物理內(nèi)存總量為1GB（1024000KB）。
已經(jīng)使用的物理內(nèi)存量為999MB（999000KB）。
尚未使用的物理內(nèi)存量為24MB（24000KB）。
被共享使用的物理內(nèi)存量為3MB（3000KB）。
被緩存的物理內(nèi)存量為12MB（12000KB）。
被緩存的硬盤文件的物理內(nèi)存量為700MB（700000KB）。
剩余可用的物理內(nèi)存量為737MB（737000KB）。
交換空間總量為512MB（524284KB）。
已經(jīng)使用的交換空間量為0。
尚未使用的交換空間量為512MB（524284KB）。

問題1： 那buffers和cached都是緩存，兩者有什么區(qū)別呢？

的確buffers 和 cached 都是用于緩存的內(nèi)存，但是它們的緩存對象不同：

buffers：用于緩存塊設(shè)備（如硬盤、光驅(qū)等）的輸入輸出數(shù)據(jù)，緩存的是磁盤塊的數(shù)據(jù)。這個緩存會在數(shù)據(jù)被寫入磁盤后被釋放掉，不會持久化到磁盤上。

cached：用于緩存文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，緩存的是文件數(shù)據(jù)。這個緩存會在文件被修改時被寫入磁盤，從而變成持久化的緩存。

因此，buffers 主要是用于優(yōu)化磁盤 I/O 操作，而 cached 主要是用于優(yōu)化文件讀取操作。在 Linux 系統(tǒng)中，buffers 和 cached 都會占用未被應(yīng)用程序使用的內(nèi)存，以提高系統(tǒng)性能和響應(yīng)速度。當(dāng)需要更多內(nèi)存時，它們可以被釋放掉，以供應(yīng)用程序使用。

問題2 ： free中的available 是什么

“available” 的美音標(biāo)是 /??ve?l?bl/

available 字段是指系統(tǒng)中可用的內(nèi)存量，它表示系統(tǒng)當(dāng)前可用于分配給新進(jìn)程使用的內(nèi)存量。這個值并不完全等于 free 字段，因為還考慮了緩存的內(nèi)存和已經(jīng)被分配但可以被回收的內(nèi)存。

available 字段的計算方法是：free + buffers + cached - low water mark，其中 low water mark 是一個系統(tǒng)內(nèi)部預(yù)留的緩沖區(qū)，用于保證系統(tǒng)能夠保持足夠的緩存能力，以應(yīng)對高峰期的內(nèi)存需求。

available 字段可以用來估算系統(tǒng)還可以為新進(jìn)程提供的內(nèi)存空間，因為它考慮了系統(tǒng)當(dāng)前緩存的內(nèi)存，以及一些可以被回收的內(nèi)存。但是需要注意的是，這個值并不是絕對精確的，因為它只是一個估算值，而且可能會隨著系統(tǒng)使用情況的變化而變化。

從應(yīng)用程序的角度來說，可用內(nèi)存=系統(tǒng)free memory+buffers+cached。

3.2 以MB的形式顯示內(nèi)存的使用情況

以M對形式顯示，此處用的是MB

[root@mufeng ~]# free -mtotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1819         813         367         131         638         641
Swap:          2047          28        2019
[root@mufeng ~]# 

3.3 以總和的形式顯示內(nèi)存的使用情況

此處使用 -t參數(shù)，代碼如下：

[root@mufeng ~]# free -ttotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        1863252      833156      376216      134604      653880      657136
Swap:       2097148       29448     2067700
Total:      3960400      862604     2443916
[root@mufeng ~]# 

3.4 周期性的查詢內(nèi)存的使用情況

-s參數(shù)可以周期行的查詢內(nèi)存的使用情況：

比如每五秒鐘查詢一次：

[root@mufeng ~]# free -s 5total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        1863252      833220      376152      134604      653880      657072
Swap:       2097148       29448     2067700total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        1863252      833220      376152      134604      653880      657072
Swap:       2097148       29448     2067700

可以看到每五秒鐘會跳一次，也就是查詢一次。

3.5 以更人性化的形式來查看內(nèi)存的結(jié)果輸出

此處我們用到 -h參數(shù)

[root@mufeng ~]# free -htotal        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.8G        813M        367M        131M        638M        641M
Swap:          2.0G         28M        2.0G
[root@mufeng ~]# 

以上就是free命令的全部內(nèi)容，后續(xù)如果有新的感悟在繼續(xù)添加。

四. free在腳本中的應(yīng)用

下面是一個關(guān)于free命令的腳本示例，該腳本可以在Linux系統(tǒng)中使用，用于監(jiān)視系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況，并在內(nèi)存不足時發(fā)出警告。

#!/bin/bashTHRESHOLD=80 # 內(nèi)存使用率超過80%時發(fā)出警告while true
doOUTPUT=$(free | grep Mem)TOTAL=$(echo $OUTPUT | awk '{print $2}')USED=$(echo $OUTPUT | awk '{print $3}')FREE=$(echo $OUTPUT | awk '{print $4}')PERCENTAGE=$((USED*100/TOTAL))DATE=$(date)if [ $PERCENTAGE -gt $THRESHOLD ]; thenecho "警告！內(nèi)存使用率超過 $THRESHOLD% 在 $DATE！"fisleep 10
done

腳本解釋：

1. THRESHOLD=80：定義一個變量THRESHOLD，表示內(nèi)存使用率的閾值，即當(dāng)內(nèi)存使用率超過80%時發(fā)出警告。

2. while true：無限循環(huán)，不停地監(jiān)視內(nèi)存使用情況。

3. OUTPUT=$(free | grep Mem)：執(zhí)行free命令，并使用grep命令過濾出其中包含“Mem”的行，將輸出結(jié)果賦值給變量OUTPUT。

4. TOTAL=$(echo $OUTPUT | awk ‘{print $2}’)：使用echo和awk命令從變量OUTPUT中提取出物理內(nèi)存總量，將結(jié)果賦值給變量TOTAL。

5. USED=$(echo $OUTPUT | awk ‘{print $3}’)：使用echo和awk命令從變量OUTPUT中提取出已使用的物理內(nèi)存量，將結(jié)果賦值給變量USED。

6. FREE=$(echo $OUTPUT | awk ‘{print $4}’)：使用echo和awk命令從變量OUTPUT中提取出尚未使用的物理內(nèi)存量，將結(jié)果賦值給變量FREE。

7. PERCENTAGE=$((USED*100/TOTAL))：計算內(nèi)存使用率的百分比，將結(jié)果賦值給變量PERCENTAGE。

8. DATE=$(date)：獲取當(dāng)前系統(tǒng)時間，將結(jié)果賦值給變量DATE。

9. if [ $PERCENTAGE -gt $THRESHOLD ]; then：如果內(nèi)存使用率超過閾值，即PERCENTAGE大于THRESHOLD，則執(zhí)行下一步。

10. echo “警告！內(nèi)存使用率超過 $THRESHOLD% 在 $DATE！”：在控制臺上輸出警告信息，包括當(dāng)前時間和內(nèi)存使用率。

11. sleep 10：休眠10秒，等待下一次監(jiān)視。

總結(jié)

free命令在日常工作中，應(yīng)用的比較廣泛，一定要認(rèn)真學(xué)習(xí)，記熟記牢常用參數(shù)。

💕💕💕 好啦，這就是今天要分享給大家的全部內(nèi)容了，我們下期再見！? ? ?
🍻🍻🍻如果你喜歡的話，就不要吝惜你的一鍵三連了~