Coding ManFree和top命令的结果之间的差异
1. 概述
free 和*top *是内置的 Linux 命令，用于获取有关系统内存使用情况的详细报告。这些命令经常被用户误解，因为它们都不清楚它实际测量的内容。
在本教程中，我们将讨论这些命令并查看它们之间的一些相似之处和不同之处。
2. free
** free是一个流行且功能强大的 Unix 命令，它以人类可读的格式提供有关内存使用情况的信息。**它显示系统上可用和已用内存的总量。它还包括内核使用的物理空间、交换空间、缓冲区和高速缓存。默认情况下，它以千字节 (kb) 为单位显示内存值。
通过解析*/proc/meminfo*文件来检索信息。我们可以使用cat 命令查看它：
$ cat /proc/meminfo
MemTotal: 8007956 kB
MemFree: 195700 kB
MemAvailable: 2721768 kB
Buffers: 420764 kB
...truncated...
free命令具有以下基本语法：
$ free [options]
它还有很多选项 可以用来操作数据的显示。让我们使用*-h*以人类可读的格式显示输出：
$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 7.6Gi 4.3Gi 264Mi 623Mi 3.1Gi 2.5Gi
Swap: 2.0Gi 6.0Mi 2.0Gi
以下是这些列中的每一列所代表的内容：
- total：指运行应用程序和服务可用的内存总量
- used：显示已用内存量。计算方式为used = total – free – buffers – cache
- free：显示未使用的内存量
- shared：显示 tmpfs 主要使用的内存
- buff/cache：显示来自内核缓冲区、页面缓存和平板的组合内存使用情况
- available：显示可用于启动新应用程序而不进行交换的内存量的估计值
我们还可以通过使用*-s (-seconds)*选项在终端上连续显示内存信息：
$ free -s 2
total used free shared buff/cache available
Mem: 8007956 4711664 224108 638984 3072184 2367976
Swap: 2097148 13324 2083824
total used free shared buff/cache available
Mem: 8007956 4720488 219068 635188 3068400 2362948
Swap: 2097148 13324 2083824
上面的命令每 2 秒显示一次内存使用信息。我们可以注意到两个输出之间的某些值存在差异，因为这些值会定期更新。
3. top
** top （进程表）命令允许我们实时监控 Linux 机器上正在运行的进程数和内核管理的任务。**它还为我们提供了显示资源使用情况的系统信息摘要，包括 CPU 和内存使用情况。
它的界面分为两部分。上半部分显示统计值，下半部分显示正在运行的进程列表。它还支持颜色、突出显示，甚至是基本图形。此外，它是交互式的，它允许我们浏览进程列表，甚至杀死一个进程。
top 命令有很多版本。让我们查看我们当前的版本：
$ top -v
procps-ng 3.3.16
Usage:
top -hv | -bcEHiOSs1 -d secs -n max -u|U user -p pid(s) -o field -w [cols]
在本教程中，我们将使用*procps-ng *包附带的v3.3.16。 默认情况下，top命令产生以下输出：
$ top
...
%Cpu(s): 7.2 us, 2.3 sy, 0.0 ni, 90.5 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 7820.3 total, 239.9 free, 6660.3 used, 920.0 buff/cache
MiB Swap: 2048.0 total, 1571.5 free, 476.5 used. 450.8 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
2832 user 20 0 4285156 194344 34556 S 6.0 2.4 22:29.39 gnome-sh+
...
我们甚至可以显示更多列。为此，我们需要按top命令仪表板上的字母f ：
...
Navigate with Up/Dn, Right selects for move then <Enter> or Left commits,
'd' or <Space> toggles display, 's' sets sort. Use 'q' or <Esc> to end!
* PID = Process Id GID = Group Id SUPGIDS = Supp Groups IDs RSlk = RES Locked (KiB)
* USER = Effective User Name GROUP = Group Name SUPGRPS = Supp Groups Names RSsh = RES Shared (KiB)
* PR = Priority PGRP = Process Group Id TGID = Thread Group Id CGNAME = Control Group name
...
接下来，让我们导航到CODE、DATA和SWAP列，使用空格按钮激活它们，然后按Esc按钮返回主仪表板。 我们应该有这个输出：
...
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND SWAP CODE DATA
15493 user 20 0 32.4g 224864 88356 S 51.3 2.8 48:48.97 chrome 0 176216 332228
5346 user 20 0 28.4g 338256 95904 S 46.4 4.2 36:07.86 chrome 0 176216 521552
...
让我们更多地了解这些列中的大多数代表什么：
- %MEM：显示进程使用总物理内存的百分比
- VIRT：显示进程可以访问的总内存，包括共享内存、交换页和映射页
- RES：显示使用的总物理内存，包括进程的私有和共享
- SHR：显示进程使用的总物理共享内存
- DATA：显示进程使用的总私有内存，包括物理和虚拟
- CODE：显示用于加载应用程序的总物理内存
- SWAP：显示可用的交换内存总量
4. 比较free和top命令的输出
让我们比较一下free和top命令的结果，看看它们之间存在的一些相同点和不同点。
首先，让我们以兆字节 (MB) 为单位显示使用free的内存使用信息：
$ free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 7820 5887 890 513 1042 1151
Swap: 2047 704 1343
接下来，让我们显示来自top命令的信息。默认情况下，值的显示以兆字节为单位：
$ top
top - 15:57:32 up 9:17, 1 user, load average: 2.40, 2.07, 1.63
Tasks: 401 total, 1 running, 400 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 14.5 us, 1.9 sy, 0.0 ni, 83.5 id, 0.1 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 7820.3 total, 817.9 free, 5957.3 used, 1045.1 buff/cache
MiB Swap: 2048.0 total, 1343.5 free, 704.5 used. 1092.0 avail Mem
...
我们可以注意到的第一件事是，这两个命令在以下方面具有几乎相似的值：
- 可用、已用和空闲的内存总量
- 可用、已使用和空闲的交换内存总量
- 缓冲区/高速缓存内存大小
一些值的细微差别是因为运行这两个命令之间的时间延迟。
我们还可以注意到总内存为 7820 MB，其中使用了 5887 MB，空闲了 890MB。但是，这并不意味着正在运行的应用程序只能请求 890MB 的可用内存。分配给缓冲区和缓存的 1042MB 可以释放出来，以便为新的应用程序请求提供更多内存。
Linux 尝试使用 RAM 来优化磁盘操作，方法是利用可用内存来创建缓冲区和缓存。这减少了 I/O 操作并帮助系统更快地运行。