linux下内存释放问题
http://netcome.iteye.com/blog/727601
总有很多朋友对于Linux的内存管理有疑问，之前一篇[转]理解Linux的性能 日志似乎也没能清除大家的疑虑。而在新版核心中，似乎对这个问题提供了新的解决方法，特转出来给大家参考一下。最后，还附上我对这方法的意见，欢迎各位一同讨论。
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：
total used free shared buffers cached
Mem: 249 163 86 0 10 94
-/+ buffers/cache: 58 191
Swap: 511 0 511
其中：
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 的内存数:used - buffers - cached
+buffers/cache 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.
[root@server ~]# free -m
total used free shared buffers cached
Mem: 249 244 4 0 8 174
-/+ buffers/cache: 62 187
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。
buffers与cached的区别。
buffers是指用来给块设备做的缓冲大小，他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages.
cached是用来给文件做缓冲。
那就是说：buffers是用来存储，目录里面有什么内容，权限等等。
而cached直接用来记忆我们打开的文件
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？
total used free shared buffers cached
Mem: 249 244 5 0 8 174
-/+ buffers/cache: 61 188
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：
0
首先，/proc/sys/vm/drop_caches的值，默认为0。
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）
[root@server test]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
3
将/proc/sys/vm/drop_caches值设为3
total used free shared buffers cached
Mem: 249 66 182 0 0 11
-/+ buffers/cache: 55 194
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
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 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、我的意见
上述文章就长期以来很多用户对Linux内存管理方面的疑问，给出了一个比较“直观”的回复，我更觉得有点像是核心开发小组的妥协。
对于是否需要使用这个值，或向用户提及这个值，我是有保留意见的：
2、若对于系统内存是否够用的观察，我还是原意去看swap的使用率和si/so两个值的大小；
用户常见的疑问是，为什么free这么小，是否关闭应用后内存没有释放？
但实际上，我们都知道这是因为Linux对内存的管理与Windows不同，free小并不是说内存不够用了，应该看的是free的第二行最后一个值：
这才是系统可用的内存大小。
实际项目中告诉我们，如果因为是应用有像内存泄露、溢出的问题，从swap的使用情况是可以比较快速可以判断的，但free上面反而比较难查看。
相反，如果在这个时候，我们告诉用户，修改系统的一个值，“可以”释放内存，free就大了。用户会怎么想？不会觉得操作系统“有问题”吗？
所以说，我觉得既然核心是可以快速清空buffer或cache，也不难做到（这从上面的操作中可以明显看到），但核心并没有这样做（默认值是0），我们就不应该随便去改变它。
一般情况下，应用在系统上稳定运行了，free值也会保持在一个稳定值的，虽然看上去可能比较小。
当发生内存不足、应用获取不到可用内存、OOM错误等问题时，还是更应该去分析应用方面的原因 ，如用户量太大导致内存不足、发生应用内存溢出等情况，否则，清空buffer，强制腾出free的大小，可能只是把问题给暂时屏蔽了 。
我觉得，排除内存不足的情况外，除非是在软件开发阶段，需要临时清掉buffer，以判断应用的内存使用情况；或应用已经不再提供支持，即使应用对内存的时 候确实有问题，而且无法避免的情况下，才考虑定时清空buffer。 （可惜，这样的应用通常都是运行在老的操作系统版本上，上面的操作也解决不了）。 O(∩_∩)O哈哈~
我的结论：正常情况，不用处理！
参考1、http://www.wujianrong.com/archives/2007/09/linux_free.html
参考2、http://www.linuxfly.org/post/320/
Linux内存使用量查看free结果分析
http://liuleijsjx.iteye.com/category/84298
Linux的内存管理，实际上跟windows的内存管理有很相像的地方，都是用虚拟内存这个的概念，
说到这里不得不骂MS，为什么在很多时候还有很大的物理内存的时候，却还是用到了pagefile.
所以才经常要跟一帮人吵着说Pagefile的大小，以及如何分配这个问题，
在Linux大家就不用再吵什么swap大小的问题，我个人认为，swap设个512M已经足够了，如果你问说512M的SWAP不够用怎么办？
只能说大哥你还是加内存吧，要不就检查你的应用，是不是真的出现了memory leak.
夜也深了，就不再说废话了。
在Linux下查看内存我们一般用free
[root@nonamelinux ~]# free
total used free shared buffers cached
Mem: 386024 377116 8908 0 21280 155468
-/+ buffers/cache: 200368 185656
Swap: 393552 0 393552
下面是对这些数值的解释：
第二行(mem)：
total:总计物理内存的大小。
used:已使用多大。
free:可用有多少。
Shared:多个进程共享的内存总额。
Buffers/cached:磁盘缓存的大小。
第三行(-/+ buffers/cached):
used:已使用多大。
free:可用有多少。
第四行就不多解释了。
区别：
第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。
这两个的区别在于使用的角度来看，第一行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是8908KB,已用内存是377116KB,其中包括，内核（OS）使用+Application(X,oracle,etc)使用的+buffers+cached.
第三行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。
所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached.
如上例：
185656=8908+21280+155468
接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。
当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换.
如何看额定值（RHEL4.0）：
#cat /proc/meminfo
交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数：
1.减少缓冲与页面cache的大小，
2.将系统V类型的内存页面交换出去，
3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页，也就是物理内存不足）。
事实上，少量地使用swap是不会影响到系统性能的。
Linux 内存管理机制简介
http://liuleijsjx.iteye.com/blog/506975
在Linux中经常发现空闲内存很少，似乎所有的内存都被系统占用了，表面感觉是内存不够用了，其实不然。这是Linux内存管理的一个优秀特性，在这 方面，区别于 Windows的内存管理。主要特点是，无论物理内存有多大，Linux 都将其充份利用，将一些程序调用过的硬盘数据读入内存，利用内存读写的高速特性来提高Linux系统的数据访问性能。而Windows 是只在需要内存时，才为应用程序分配内存，并不能充分利用大容量的内存空间。换句话说，每增加一些物理内存，Linux 都将能充分利用起来，发挥了硬件投资带来的好处，而Windows只将其做为摆设，即使增加8GB甚至更大。
Linux 的这一特性，主要是利用空闲的物理内存，划分出一部份空间，做为 cache 和 buffers ，以此提高数据访问性能。
1、什么是 cache ?
页高速缓存(cache)是 Linux内核实现的一种主要磁盘缓存。它主要用来减少对磁盘的I/O操作。具体地讲，是通过把磁盘中的数据缓存到物理内存中，把对磁盘的访问变为对物理内存的访问。
磁盘高速缓存的价值在于两个方面：第一，访问磁盘的速度要远远低于访问内存的速度，因此，从内存访问数据比从磁盘访问速度更快。第二，数据一旦被访问，就很有可能在短期内再次被访问到。
页高速缓存是由内存中的物理页组成的，缓存中每一页都对应着磁盘中的多个块。每当内核开始执行一个页I/O操作时(通常是对普通文件中页大小的块进行 磁盘操作)，首先会检查需要的数据是否在高速缓存中，如果在，那么内核就直接使用高速缓存中的数据，从而避免访问磁盘。
举个例子，当使用文本编辑器打开一个源程序文件时，该文件的数据就被调入内存。编辑该文件的过程中，越来越多的数据会相继被调入内存页。最后，当你编 译它的时候，内核可以直接使用页高速缓存中的页，而不需要重新从磁盘读取该文件了。因为用户往往会反复读取或操作同一个文件，所以页高速缓存能减少大量的 磁盘操作。
2、cache 如何更新?
由于页高速缓存的缓存作用，写操作实际上会被延迟。当页高速缓存中的数据比后台存储的数据更新时，那么该数据就被称做脏数据。在内存中累积起来的脏页最终必须被写回磁盘。在以下两种情况发生时，脏页被写回磁盘：
◆当空闲内存低于一个特定的阈值时，内核必须将脏页写回磁盘，以便释放内存。
◆当脏页在内存中驻留时间超过一个特定的阈值时，内核必须将超时的脏页写回磁盘，以确保脏页不会无限期地驻留在内存中。
在2.6内核中，由一群内核线程—pdflush后台回写例程统一执行两种工作。
首先，pdflush线程在系统中的空闲内存低于一个特定的阈值时，将脏页刷新回磁盘。该后台回写例程的目的在于在可用物理内存过低时，释放脏页以重 新获得内存。特定的内存阈值可以通过dirty_background_ratio sysctl系统调用设置。当空闲内存比阈值：dirty_background_ratio还低时，内核便会调用函数wakeup_bdflush() 唤醒一个pdflush线程，随后pdflush线程进一步调用函数background_writeout()开始将脏页写回磁盘。函数 background_ writeout()需要一个长整型参数，该参数指定试图写回的页面数目。函数background_writeout()会连续地写出数据，直到满足以 下两个条件：
◆已经有指定的最小数目的页被写出到磁盘。
◆空闲内存数已经回升，超过了阈值dirty_background_ratio。
上述条件确保了pdflush操作可以减轻系统中内存不足的压力。回写操作不会在达到这两个条件前停止，除非pdflush写回了所有的脏页，没有剩下的脏页可再被写回了。
为了满足第二个目标，pdflush后台例程会被周期性唤醒(和空闲内存是否过低无关)，将那些在内存中驻留时间过长的脏页写出，确保内存中不会有长 期存在的脏页。如果系统发生崩溃，由于内存处于混乱之中，所以那些在内存中还没来得及写回磁盘的脏页就会丢失，所以周期性同步页高速缓存和磁盘非常重要。 在系统启动时，内核初始化一个定时器，让它周期地唤醒pdflush线程，随后使其运行函数wb_kupdate()。
Linux C 编程内存泄露检测工具(一)：mtrace
Linux C 编程内存泄露检测工具(二)：memwatch
构建高性能web之路------工具和环境准备篇
http://soft-app.iteye.com/blog/921816
2）strace
strace能跟踪某个命令或进程的实际调用情况，会统计出它调用所有底层命令，如：
strace ll
会运行ll命令，并统计这次调用的全过程
strace -p 11234
会跟踪进程号11234，只到此进程结束为止
strace -c -p 11234
会跟踪进程号11234，只到此进程结束为止，并以统计视图展现
[root@B2Cmonitor ~]# ps -ef | grep nmon
root 8765 7434 0 16:50 pts/1 00:00:00 /nmon/nmon_x86_rhel45
root 8844 8801 0 16:51 pts/2 00:00:00 grep nmon
[root@B2Cmonitor ~]# strace -c -p 8765
Process 8765 attached - interrupt to quit
[ Process PID=8765 runs in 32 bit mode. ]
Process 8765 detached
System call usage summary for 32 bit mode:
% time seconds usecs/call calls errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
nan 0.000000 0 1 restart_syscall
nan 0.000000 0 44 read
nan 0.000000 0 13 write
nan 0.000000 0 1 open
nan 0.000000 0 8 time
nan 0.000000 0 17 ioctl
nan 0.000000 0 8 gettimeofday
nan 0.000000 0 21 _llseek
nan 0.000000 0 44 select
nan 0.000000 0 16 1 nanosleep
nan 0.000000 0 48 rt_sigaction
nan 0.000000 0 32 rt_sigprocmask
nan 0.000000 0 1 mmap2
nan 0.000000 0 1 fstat64
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
100.00 0.000000 255 1 total
end