linux mem是什么意思

在linux中，mem是指物理内存，是由于安装内存条而获得的临时储存空间，主要作用是在计算机运行时为操作系统和各种程序提供临时储存。linux系统的物理内存被划分为许多相同大小的部分，也称作内存页；内存页的大小取决于CPU的架构和操作系统的配置，一般为4KB。

本教程操作环境：linux7.3系统、Dell G3电脑。

linux mem是什么

mem 是物理内存，是指由于安装内存条而获得的临时储存空间。主要作用是在计算机运行时为操作系统和各种程序提供临时储存。

当物理内存即将溢出时，会将内存中不常用的内存转移到SWAP中等到物理内存空余，并且swap的内存活跃后才转移回来

free -m

mem：表示物理内存统计
buff/cache：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

系统当前真正可用的内存并不是第一行 free 标记的，他仅代表未被分配的内存

系统的物理内存被划分为许多相同大小的部分，也称作内存页。内存页的大小取决于CPU的架构和操作系统的配置，一般为4KB。物理内存的使用主要分为以下几方面：

（1）内核使用

操作系统启动时，位于/boot目录下的压缩内核文件会被加载到内存中并解压。这部分内容在系统允许期间都会常驻在内存的起始位置。

（2）slab分配器

操作系统的运行还需要更多的空间来分配给管理进程、文件描述符、socket和加载的内和模块等内容。所以内核会通过slab分配器动态分配内存。

PS：slab是Linux操作系统的一种内存分配机制。其工作是针对一些经常分配并释放的对象，如进程描述符等，这些对象的大小一般比较小，如果直接采用brk系统调用来进行分配和释放，不仅会造成大量的碎片，而且也会影响性能。而slab分配器是基于对象进行管理的，相同类型的对象归为一类(如进程描述符就是一类)，每当要申请这样一个对象，slab分配器就从一个slab列表中分配一个这样大小的单元出去，而当要释放时，将其重新保存在该列表中，而不是直接返回给操作系统，从而避免这些出现内存碎片。slab分配器并不丢弃已分配的对象，而是释放并把它们保存在内存中。当以后又要请求新的对象时，就可以从内存直接获取而不用重复初始化。可以在/proc/meminfo中查看当前slab分配器中的内存大小。

（3）进程使用

除去内核使用的部分，所有的进程都需要分配物理内存页给它们的代码、数据和堆栈。进程消耗的这些物理内存被称为“驻留内存”，RSS。

（4）页缓存page cache

除去在内核和进程使用的部分，物理内存剩下的部分被称为页缓存，page cache。因为磁盘io的速度远远低于内存的访问速度，所以为了加快访问磁盘数据的速度，页缓存尽可能的保存着从磁盘读入的数据。page cache中还有一部分称为buffer，它的作用是缓存要写入到磁盘的数据。

页缓存的大小是在一直动态变化的。当系统内存充足时，页缓存会一直增大；当系统free内存不足时，这时如果有进程申请内存，操作系统会从page cache中回收内存页进行分配，如果page cache也已不足，那么系统会将当期驻留在内存中的数据置换到事先配置在磁盘上的swap空间中，然后空出来的这部分内存就可以用来分配了。这就是swap交换。

PS：出现swap交换时，数据被置换到swap空间后(swap out)，该进程使用的内存量下降，在atop等监控工具中的RGROW列为负值，但这并不表示该进程释放了内存，当它需要时，这部分数据又会被换入到内存中(swap in)。另外， swap交换往往会带来磁盘IO的大量消耗，严重影响到系统正常的磁盘io。出现大量的swap交换说明系统已经快要不行了，需要重点关注。

查看 Linux 物理内存的方法

方法-1：使用 free 命令

free 显示系统中空闲和已用的物理内存和交换内存的总量，以及内核使用的缓冲区和缓存。它通过解析 /proc/meminfo 来收集信息。

建议阅读： free – 在 Linux 系统中检查内存使用情况统计（空闲和已用）的标准命令

$ free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1993        1681          82          81         228         153
Swap:         12689        1213       11475
$ free -g
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:              1           1           0           0           0           0
Swap:            12           1          11

方法-2：使用 /proc/meminfo 文件

/proc/meminfo 是一个虚拟文本文件，它包含有关系统 RAM 使用情况的大量有价值的信息。

它报告系统上的空闲和已用内存（物理和交换）的数量。

$ grep MemTotal /proc/meminfo
MemTotal:        2041396 kB
$ grep MemTotal /proc/meminfo | awk '{print $2 / 1024}'
1993.55
$ grep MemTotal /proc/meminfo | awk '{print $2 / 1024 / 1024}'
1.94683

方法-3：使用 top 命令

top 命令是 Linux 中监视实时系统进程的基本命令之一。它显示系统信息和运行的进程信息，如正常运行时间、平均负载、正在运行的任务、登录的用户数、CPU 数量和 CPU 利用率，以及内存和交换信息。运行 top 命令，然后按下 E 来使内存利用率以 MB 为单位显示。

建议阅读： TOP 命令示例监视服务器性能

$ top
top - 14:38:36 up  1:59,  1 user,  load average: 1.83, 1.60, 1.52
Tasks: 223 total,   2 running, 221 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 48.6 us, 11.2 sy,  0.0 ni, 39.3 id,  0.3 wa,  0.0 hi,  0.5 si,  0.0 st
MiB Mem : 1993.551 total,   94.184 free, 1647.367 used,  252.000 buff/cache
MiB Swap: 12689.58+total, 11196.83+free, 1492.750 used.  306.465 avail Mem 
  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                                                                                                                                        
 9908 daygeek   20   0 2971440 649324  39700 S  55.8 31.8  11:45.74 Web Content                                                                                                                                    
21942 daygeek   20   0 2013760 308700  69272 S  35.0 15.1   4:13.75 Web Content                                                                                                                                    
 4782 daygeek   20   0 3687116 227336  39156 R  14.5 11.1  16:47.45 gnome-shell

方法-4：使用 vmstat 命令

vmstat 是一个漂亮的标准工具，它报告 Linux 系统的虚拟内存统计信息。vmstat 报告有关进程、内存、分页、块 IO、陷阱和 CPU 活动的信息。它有助于 Linux 管理员在故障检修时识别系统瓶颈。

建议阅读： vmstat – 一个报告虚拟内存统计信息的标准且漂亮的工具

$ vmstat -s | grep "total memory"
      2041396 K total memory
      
$ vmstat -s -S M | egrep -ie 'total memory'
         1993 M total memory
$ vmstat -s | awk '{print $1 / 1024 / 1024}' | head -1
1.94683

方法-5：使用 nmon 命令

nmon 是另一个很棒的工具，用于在 Linux 终端上监视各种系统资源，如 CPU、内存、网络、磁盘、文件系统、NFS、top 进程、Power 的微分区和资源（Linux 版本和处理器）。

只需按下 m 键，即可查看内存利用率统计数据（缓存、活动、非活动、缓冲、空闲，以 MB 和百分比为单位）。

建议阅读： nmon – Linux 中一个监视系统资源的漂亮的工具

┌nmon─14g──────[H for help]───Hostname=2daygeek──Refresh= 2secs ───07:24.44─────────────────┐
│ Memory Stats ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                RAM     High      Low     Swap    Page Size=4 KB                           │
│ Total MB     32079.5     -0.0     -0.0  20479.0                                           │
│ Free  MB     11205.0     -0.0     -0.0  20479.0                                           │
│ Free Percent    34.9%   100.0%   100.0%   100.0%                                          │
│             MB                  MB                  MB                                    │
│                      Cached= 19763.4     Active=  9617.7                                  │
│ Buffers=   172.5 Swapcached=     0.0  Inactive = 10339.6                                  │
│ Dirty  =     0.0 Writeback =     0.0  Mapped   =    11.0                                  │
│ Slab   =   636.6 Commit_AS =   118.2 PageTables=     3.5                                  │
│───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────│
│                                                                                           │
│                                                                                           │
│                                                                                           │
│                                                                                           │
│                                                                                           │
│                                                                                           │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

方法-6：使用 dmidecode 命令

dmidecode 是一个读取计算机 DMI 表内容的工具，它以人类可读的格式显示系统硬件信息。（DMI 意即桌面管理接口，也有人说是读取的是 SMBIOS —— 系统管理 BIOS）

此表包含系统硬件组件的描述，以及其它有用信息，如序列号、制造商信息、发布日期和 BIOS 修改等。

建议阅读： Dmidecode – 获取 Linux 系统硬件信息的简便方法

# dmidecode -t memory | grep  Size:
        Size: 8192 MB
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: 8192 MB
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: 8192 MB
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: 8192 MB
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed
        Size: No Module Installed

只打印已安装的 RAM 模块。

# dmidecode -t memory | grep  Size: | grep -v "No Module Installed"
        Size: 8192 MB
        Size: 8192 MB
        Size: 8192 MB
        Size: 8192 MB

汇总所有已安装的 RAM 模块。

# dmidecode -t memory | grep  Size: | grep -v "No Module Installed" | awk '{sum+=$2}END{print sum}'
32768

方法-7：使用 hwinfo 命令

hwinfo 意即硬件信息，它是另一个很棒的实用工具，用于探测系统中存在的硬件，并以人类可读的格式显示有关各种硬件组件的详细信息。

它报告有关 CPU、RAM、键盘、鼠标、图形卡、声音、存储、网络接口、磁盘、分区、BIOS 和网桥等的信息。

建议阅读： hwinfo（硬件信息）– 一个在 Linux 系统上检测系统硬件信息的好工具

$ hwinfo --memory
01: None 00.0: 10102 Main Memory
  [Created at memory.74]
  Unique ID: rdCR.CxwsZFjVASF
  Hardware Class: memory
  Model: "Main Memory"
  Memory Range: 0x00000000-0x7a4abfff (rw)
  Memory Size: 1 GB + 896 MB
  Config Status: cfg=new, avail=yes, need=no, active=unknown

方法-8：使用 lshw 命令

lshw（代表 Hardware Lister）是一个小巧的工具，可以生成机器上各种硬件组件的详细报告，如内存配置、固件版本、主板配置、CPU 版本和速度、缓存配置、USB、网卡、显卡、多媒体、打印机、总线速度等。

它通过读取 /proc 目录和 DMI 表中的各种文件来生成硬件信息。

建议阅读： LSHW (Hardware Lister) – 一个在 Linux 上获取硬件信息的好工具

$ sudo lshw -short -class memory
[sudo] password for daygeek: 
H/W path      Device       Class       Description
==================================================
/0/0                       memory      128KiB BIOS
/0/1                       memory      1993MiB System memory

方法-9：使用 inxi 命令

inxi 是一个很棒的工具，它可以检查 Linux 上的硬件信息，并提供了大量的选项来获取 Linux 系统上的所有硬件信息，这些特性是我在 Linux 上的其它工具中从未发现的。它是从 locsmif 编写的古老的但至今看来都异常灵活的 infobash 演化而来的。

inxi 是一个脚本，它可以快速显示系统硬件、CPU、驱动程序、Xorg、桌面、内核、GCC 版本、进程、RAM 使用情况以及各种其它有用的信息，还可以用于论坛技术支持和调试工具。

建议阅读： inxi – 一个检查 Linux 上硬件信息的好工具

$ inxi -F | grep "Memory"
Info:      Processes: 234 Uptime: 3:10 Memory: 1497.3/1993.6MB Client: Shell (bash) inxi: 2.3.37

方法-10：使用 screenfetch 命令

screenfetch 是一个 bash 脚本。它将自动检测你的发行版，并在右侧显示该发行版标识的 ASCII 艺术版本和一些有价值的信息。

建议阅读： ScreenFetch – 以 ASCII 艺术标志在终端显示 Linux 系统信息

$ screenfetch
                          ./+o+-       daygeek@ubuntu
                  yyyyy- -yyyyyy+      OS: Ubuntu 17.10 artful
               ://+//////-yyyyyyo      Kernel: x86_64 Linux 4.13.0-37-generic
           .++ .:/++++++/-.+sss/`      Uptime: 44m
         .:++o:  /++++++++/:--:/-      Packages: 1831
        o:+o+:++.`..`` `.-/oo+++++/     Shell: bash 4.4.12
       .:+o:+o/.          `+sssoo+/    Resolution: 1920x955
  .++/+:+oo+o:`             /sssooo.   DE: GNOME 
 /+++//+:`oo+o               /::--:.   WM: GNOME Shell
 \+/+o+++`o++o               ++////.   WM Theme: Adwaita
  .++.o+++oo+:`             /dddhhh.   GTK Theme: Azure [GTK2/3]
       .+.o+oo:.          `oddhhhh+    Icon Theme: Papirus-Dark
        \+.++o+o``-````.:ohdhhhhh+     Font: Ubuntu 11
         `:o+++ `ohhhhhhhhyo++os:      CPU: Intel Core i7-6700HQ @ 2x 2.592GHz
           .o:`.syhhhhhhh/.oo++o`      GPU: llvmpipe (LLVM 5.0, 256 bits)
               /osyyyyyyo++ooo+++/     RAM: 1521MiB / 1993MiB
                   ````` +oo+++o\:    
                          `oo++.

方法-11：使用 neofetch 命令

neofetch 是一个跨平台且易于使用的命令行（CLI）脚本，它收集你的 Linux 系统信息，并将其作为一张图片显示在终端上，也可以是你的发行版徽标，或者是你选择的任何 ascii 艺术。

建议阅读： Neofetch – 以 ASCII 分发标志来显示 Linux 系统信息

$ neofetch
            .-/+oossssoo+/-.               daygeek@ubuntu
        `:+ssssssssssssssssss+:`           --------------
      -+ssssssssssssssssssyyssss+-         OS: Ubuntu 17.10 x86_64
    .ossssssssssssssssssdMMMNysssso.       Host: VirtualBox 1.2
   /ssssssssssshdmmNNmmyNMMMMhssssss/      Kernel: 4.13.0-37-generic
  +ssssssssshmydMMMMMMMNddddyssssssss+     Uptime: 47 mins
 /sssssssshNMMMyhhyyyyhmNMMMNhssssssss/    Packages: 1832
.ssssssssdMMMNhsssssssssshNMMMdssssssss.   Shell: bash 4.4.12
+sssshhhyNMMNyssssssssssssyNMMMysssssss+   Resolution: 1920x955
ossyNMMMNyMMhsssssssssssssshmmmhssssssso   DE: ubuntu:GNOME
ossyNMMMNyMMhsssssssssssssshmmmhssssssso   WM: GNOME Shell
+sssshhhyNMMNyssssssssssssyNMMMysssssss+   WM Theme: Adwaita
.ssssssssdMMMNhsssssssssshNMMMdssssssss.   Theme: Azure [GTK3]
 /sssssssshNMMMyhhyyyyhdNMMMNhssssssss/    Icons: Papirus-Dark [GTK3]
  +sssssssssdmydMMMMMMMMddddyssssssss+     Terminal: gnome-terminal
   /ssssssssssshdmNNNNmyNMMMMhssssss/      CPU: Intel i7-6700HQ (2) @ 2.591GHz
    .ossssssssssssssssssdMMMNysssso.       GPU: VirtualBox Graphics Adapter
      -+sssssssssssssssssyyyssss+-         Memory: 1620MiB / 1993MiB
        `:+ssssssssssssssssss+:` 
            .-/+oossssoo+/-.

方法-12：使用 dmesg 命令

dmesg（代表显示消息或驱动消息）是大多数类 Unix 操作系统上的命令，用于打印内核的消息缓冲区。

$ dmesg | grep "Memory"
[    0.000000] Memory: 1985916K/2096696K available (12300K kernel code, 2482K rwdata, 4000K rodata, 2372K init, 2368K bss, 110780K reserved, 0K cma-reserved)
[    0.012044] x86/mm: Memory block size: 128MB

方法-13：使用 atop 命令

atop 是一个用于 Linux 的 ASCII 全屏系统性能监视工具，它能报告所有服务器进程的活动（即使进程在间隔期间已经完成）。

它记录系统和进程活动以进行长期分析（默认情况下，日志文件保存 28 天），通过使用颜色等来突出显示过载的系统资源。它结合可选的内核模块 netatop 显示每个进程或线程的网络活动。

建议阅读： Atop – 实时监控系统性能，资源，进程和检查资源利用历史

$ atop -m
ATOP - ubuntu                                                   2018/03/31  19:34:08                                                   -------------                                                    10s elapsed
PRC | sys    0.47s  | user   2.75s  |               |              |  #proc    219 |  #trun      1 | #tslpi   802  | #tslpu     0  | #zombie    0  | clones     7 |               |               |  #exit      4 |
CPU | sys       7%  | user     22%  | irq       0%  |              |               |  idle    170% | wait      0%  |               | steal     0%  | guest     0% |               |  curf 2.59GHz |  curscal   ?% |
cpu | sys       3%  | user     11%  | irq       0%  |              |               |  idle     85% | cpu001 w  0%  |               | steal     0%  | guest     0% |               |  curf 2.59GHz |  curscal   ?% |
cpu | sys       4%  | user     11%  | irq       0%  |              |               |  idle     85% | cpu000 w  0%  |               | steal     0%  | guest     0% |               |  curf 2.59GHz |  curscal   ?% |
CPL | avg1    1.98  |               | avg5    3.56  | avg15   3.20 |               |               | csw    14894  |               | intr    6610  |              |               |  numcpu     2 |               |
MEM | tot     1.9G  | free  101.7M  | cache 244.2M  | dirty   0.2M |  buff    6.9M |  slab   92.9M | slrec  35.6M  | shmem  97.8M  | shrss  21.0M  | shswp   3.2M |  vmbal   0.0M |  hptot   0.0M |  hpuse   0.0M |
SWP | tot    12.4G  | free   11.6G  |               |              |               |               |               |               |               |              |  vmcom   7.9G |               |  vmlim  13.4G |
PAG | scan       0  | steal      0  |               | stall      0 |               |               |               |               |               |              |  swin       3 |               |  swout      0 |
DSK |          sda  | busy      0%  |               | read     114 |  write     37 |  KiB/r     21 | KiB/w      6  |               | MBr/s    0.2  | MBw/s    0.0 |  avq     6.50 |               |  avio 0.26 ms |
NET | transport     | tcpi      11  | tcpo      17  | udpi       4 |  udpo       8 |  tcpao      3 | tcppo      0  |               | tcprs      3  | tcpie      0 |  tcpor      0 |  udpnp      0 |  udpie      0 |
NET | network       | ipi       20  |               | ipo       33 |  ipfrw      0 |  deliv     20 |               |               |               |              |  icmpi      5 |               |  icmpo      0 |
NET | enp0s3    0%  | pcki      11  | pcko      28  | sp 1000 Mbps |  si    1 Kbps |  so    1 Kbps |               | coll       0  | mlti       0  | erri       0 |  erro       0 |  drpi       0 |  drpo       0 |
NET | lo      ----  | pcki       9  | pcko       9  | sp    0 Mbps |  si    0 Kbps |  so    0 Kbps |               | coll       0  | mlti       0  | erri       0 |  erro       0 |  drpi       0 |  drpo       0 |
   PID        TID     MINFLT      MAJFLT     VSTEXT      VSLIBS      VDATA      VSTACK      VSIZE       RSIZE      PSIZE       VGROW      RGROW      SWAPSZ     RUID          EUID          MEM      CMD        1/1
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方法-14：使用 htop 命令

htop 是由 Hisham 用 ncurses 库开发的用于 Linux 的交互式进程查看器。与 top 命令相比，htop 有许多特性和选项。

建议阅读：使用 Htop 命令监视系统资源