$ free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 501M 146M 19M 9.7M 335M 331M
Swap: 1.0G 85M 938M
$ free -w -h
total used free shared buffers cache available
Mem: 501M 146M 19M 9.7M 155M 180M 331M
Swap: 1.0G 85M 938M
Jak mogę opisać lub wyjaśnić „bufory” na wyjściu free?
Nie mam (znanych) problemów z tym systemem. Jestem tylko zaskoczony i ciekawy, że „bufory” są prawie tak wysokie, jak „pamięć podręczna” (155 mln vs. 180 mln). Myślałem, że „pamięć podręczna” reprezentuje pamięć podręczną strony zawartości pliku i zwykle jest najważniejszą częścią „pamięci podręcznej / buforów”. Nie jestem do końca pewien, do czego służą „bufory”.
Na przykład porównałem to do mojego laptopa, który ma więcej pamięci RAM. Na moim laptopie liczba „buforów” jest o rząd wielkości mniejsza niż „pamięć podręczna” (200 MB vs. 4G). Gdybym dobrze zrozumiał, czym są „bufory”, mógłbym zacząć pytać, dlaczego bufory mogą powiększać się do tak większej części w mniejszym systemie.
man proc (Ignoruję zabawnie przestarzałą definicję „dużego”):
Bufory% lu
Względnie tymczasowe miejsce do przechowywania surowych bloków dysku, które nie powinny być bardzo duże (około 20 MB).
Pamięć podręczna% lu
Pamięć podręczna dla plików odczytanych z dysku (pamięć podręczna strony). Nie obejmuje SwapCached.
$ free -V
free from procps-ng 3.3.12
$ uname -r
4.9.0-6-marvell
$ systemd-detect-virt
none
$ cat /proc/meminfo
MemTotal: 513976 kB
MemFree: 20100 kB
MemAvailable: 339304 kB
Buffers: 159220 kB
Cached: 155536 kB
SwapCached: 2420 kB
Active: 215044 kB
Inactive: 216760 kB
Active(anon): 56556 kB
Inactive(anon): 73280 kB
Active(file): 158488 kB
Inactive(file): 143480 kB
Unevictable: 10760 kB
Mlocked: 10760 kB
HighTotal: 0 kB
HighFree: 0 kB
LowTotal: 513976 kB
LowFree: 20100 kB
SwapTotal: 1048572 kB
SwapFree: 960532 kB
Dirty: 240 kB
Writeback: 0 kB
AnonPages: 126912 kB
Mapped: 40312 kB
Shmem: 9916 kB
Slab: 37580 kB
SReclaimable: 29036 kB
SUnreclaim: 8544 kB
KernelStack: 1472 kB
PageTables: 3108 kB
NFS_Unstable: 0 kB
Bounce: 0 kB
WritebackTmp: 0 kB
CommitLimit: 1305560 kB
Committed_AS: 1155244 kB
VmallocTotal: 507904 kB
VmallocUsed: 0 kB
VmallocChunk: 0 kB
$ sudo slabtop --once
Active / Total Objects (% used) : 186139 / 212611 (87.5%)
Active / Total Slabs (% used) : 9115 / 9115 (100.0%)
Active / Total Caches (% used) : 66 / 92 (71.7%)
Active / Total Size (% used) : 31838.34K / 35031.49K (90.9%)
Minimum / Average / Maximum Object : 0.02K / 0.16K / 4096.00K
OBJS ACTIVE USE OBJ SIZE SLABS OBJ/SLAB CACHE SIZE NAME
59968 57222 0% 0.06K 937 64 3748K buffer_head
29010 21923 0% 0.13K 967 30 3868K dentry
24306 23842 0% 0.58K 4051 6 16204K ext4_inode_cache
22072 20576 0% 0.03K 178 124 712K kmalloc-32
10290 9756 0% 0.09K 245 42 980K kmalloc-96
9152 4582 0% 0.06K 143 64 572K kmalloc-node
9027 8914 0% 0.08K 177 51 708K kernfs_node_cache
7007 3830 0% 0.30K 539 13 2156K radix_tree_node
5952 4466 0% 0.03K 48 124 192K jbd2_revoke_record_s
5889 5870 0% 0.30K 453 13 1812K inode_cache
5705 4479 0% 0.02K 35 163 140K file_lock_ctx
3844 3464 0% 0.03K 31 124 124K anon_vma
3280 3032 0% 0.25K 205 16 820K kmalloc-256
2730 2720 0% 0.10K 70 39 280K btrfs_trans_handle
2025 1749 0% 0.16K 81 25 324K filp
1952 1844 0% 0.12K 61 32 244K kmalloc-128
1826 532 0% 0.05K 22 83 88K trace_event_file
1392 1384 0% 0.33K 116 12 464K proc_inode_cache
1067 1050 0% 0.34K 97 11 388K shmem_inode_cache
987 768 0% 0.19K 47 21 188K kmalloc-192
848 757 0% 0.50K 106 8 424K kmalloc-512
450 448 0% 0.38K 45 10 180K ubifs_inode_slab
297 200 0% 0.04K 3 99 12K eventpoll_pwq
288 288 100% 1.00K 72 4 288K kmalloc-1024
288 288 100% 0.22K 16 18 64K mnt_cache
287 283 0% 1.05K 41 7 328K idr_layer_cache
240 8 0% 0.02K 1 240 4K fscrypt_info
Odpowiedzi:
Bufferssłużą?Buffersw szczególności możemy oczekiwać, że będzie większy lub mniejszy?1. Jaka jest różnica między „buforem” a innym rodzajem pamięci podręcznej?
Bufferszgłasza wielkość pamięci podręcznej stron używanej dla urządzeń blokowych. Jądro zgłasza to jądro celowo odejmując tę ilość od reszty pamięci podręcznej stronyCached.Zobacz meminfo_proc_show () :
2. Dlaczego widzimy to rozróżnienie w tak widoczny sposób? (Możliwy powód historyczny)
Pamięć podręczna stron działa w jednostkach o rozmiarze strony MMU, zwykle minimum 4096 bajtów. Ma to zasadnicze znaczenie dla
mmap(), tj. Dostępu do pliku zmapowanego w pamięci. [1] [2] Służy do udostępniania stron załadowanego kodu programu / biblioteki między niezależnymi procesami i umożliwia ładowanie poszczególnych stron na żądanie. (Również do rozładowywania stron, gdy coś innego potrzebuje miejsca i nie były ostatnio używane).[1] I / O mapowane na pamięć - Podręcznik biblioteki GNU C.
[2]
mmap- Wikipedia.Wczesny system UNIX miał „bufor bufora” bloków dysku i nie miał mmap (). Najwyraźniej, kiedy po raz pierwszy dodano mmap (), po prostu przykręciły pamięć podręczną strony do pamięci podręcznej bufora. To jest tak niechlujne, jak się wydaje. W końcu system operacyjny UNIX pozbył się bufora pamięci podręcznej. Więc teraz cała pamięć podręczna plików jest w jednostkach stron. Strony są wyszukiwane według (pliku, przesunięcia), a nie według lokalizacji na dysku. Nazywało się to „ujednoliconą pamięcią podręczną bufora”, być może dlatego, że ludzie lepiej znali „pamięć podręczną bufora”.
[3] UBC: Wydajny zunifikowany podsystem we / wy i buforowanie pamięci dla NetBSD
„Jednym z ciekawych zwrotów, które dodaje Linux, jest to, że numery bloków urządzeń, na których strona jest przechowywana na dysku, są buforowane wraz ze stroną w formie listy
buffer_headstruktur. Kiedy zmodyfikowana strona ma zostać zapisana z powrotem na dysk, operacje we / wy żądania mogą być wysyłane do sterownika urządzenia od razu, bez potrzeby odczytywania jakichkolwiek bloków pośrednich w celu ustalenia, gdzie należy zapisać dane strony. ”[3]W Linuksie 2.2 istniała osobna „pamięć podręczna bufora” używana do zapisu, ale nie do odczytu. „Pamięć podręczna strony używała bufora pamięci do zapisywania swoich danych, potrzebując dodatkowej kopii danych i podwajając wymagania dotyczące pamięci dla niektórych ładowań zapisu” (?). [4] Nie przejmujmy się zbytnio szczegółami, ale ta historia byłaby jednym z powodów, dla których Linux raportuje
Buffersużycie osobno.[4] Wymiana stron w zarządzaniu pamięcią w Linuksie 2.4 , Rik van Riel.
Natomiast w Linuksie 2.4 i nowszych dodatkowa kopia nie istnieje. „System wykonuje operacje we / wy dysku bezpośrednio do i ze strony pamięci podręcznej strony.” [4] Linux 2.4 został wydany w 2001 roku.
3. Do czego
Bufferssłużą?Zablokowane urządzenia są traktowane jak pliki, dlatego mają pamięć podręczną stron. Jest to używane „w przypadku metadanych systemu plików i buforowania surowych urządzeń blokowych”. [4] Jednak w obecnych wersjach systemu Linux systemy plików nie kopiują przez nie zawartości plików, więc nie ma „podwójnego buforowania”.
Myślę, że
Buffersczęść pamięci podręcznej strony to pamięć podręczna bufora systemu Linux. Chociaż niektóre źródła mogą nie zgadzać się z tą terminologią.To, ile bufor pamięci buforowej wykorzystuje system plików, jeśli taki istnieje, zależy od szczegółów konkretnego systemu plików. System w pytaniu używa ext4. ext3 / ext4 używa pamięci podręcznej bufora systemu Linux dla dziennika, zawartości katalogu i niektórych innych metadanych.
- Wyślij artykuł przez Teda Tso , 2013
- Para odpowiedzi Quory autorstwa Roberta Love'a , ostatnia aktualizacja 2013.
Obaj pisarze są programistami systemu Linux, którzy pracowali z zarządzaniem pamięcią jądra systemu Linux. Pierwsze źródło jest bardziej szczegółowe na temat szczegółów technicznych. Drugie źródło to bardziej ogólne podsumowanie, które może być sprzeczne i nieaktualne w niektórych szczegółach.
Prawdą jest, że systemy plików mogą wykonywać częściowe zapisy metadanych, nawet jeśli pamięć podręczna jest indeksowana na stronach. Nawet procesy użytkownika mogą wykonywać częściowe zapisy stron, gdy używają
write()(w przeciwieństwie dommap()), przynajmniej bezpośrednio do urządzenia blokowego. Dotyczy to tylko zapisów, a nie odczytów. Podczas czytania pamięci podręcznej strony pamięć podręczna zawsze odczytuje pełne strony.Linus lubił twierdzić, że pamięć podręczna bufora nie jest wymagana do zapisu w blokach i że systemy plików mogą zapisywać metadane na części strony, nawet z pamięcią podręczną stron dołączoną do własnych plików zamiast urządzenia blokowego. Jestem pewien, że ma rację mówiąc, że ext2 to robi. ext3 / ext4 z systemem dzienników nie. Nie jest jasne, jakie problemy doprowadziły do tego projektu. Ludzie, których narzekał, zmęczyli się wyjaśnianiem.
ext4_readdir () nie został zmieniony, aby spełnić rant Linusa. Nie widzę też jego pożądanego podejścia stosowanego w readdir () innych systemów plików. Myślę, że XFS również używa bufora bufora dla katalogów. bcachefs w ogóle nie używa pamięci podręcznej strony dla readdir (); korzysta z własnej pamięci podręcznej dla plików btrees. Być może brakuje mi czegoś w btrfs.
4. Dlaczego
Buffersw szczególności możemy oczekiwać, że będzie większy lub mniejszy?W tym przypadku okazuje się, że rozmiar dziennika ext4 dla mojego systemu plików to 128M. To wyjaśnia, dlaczego 1) moja pamięć podręczna bufora może się ustabilizować na nieco ponad 128 MB; 2) pamięć podręczna bufora nie skaluje się proporcjonalnie do większej ilości pamięci RAM na moim laptopie.
Aby poznać inne możliwe przyczyny, zobacz temat Co to jest kolumna buforów w danych wyjściowych programu free? Zauważ, że zgłoszone przez „bufory”
freesą w rzeczywistości kombinacjąBufferspamięci płyty, którą można odzyskać.Aby sprawdzić, czy zapisy dziennika używają pamięci podręcznej bufora, przeprowadziłem symulację systemu plików w ładnej szybkiej pamięci RAM (tmpfs) i porównałem maksymalne użycie bufora dla różnych rozmiarów dziennika.
Historia tej odpowiedzi: Jak przyszedłem spojrzeć na dziennik
Najpierw znalazłem e-mail Teda Tso i byłem zaintrygowany, że podkreślał buforowanie zapisu . Byłbym zaskoczony, gdyby „brudne”, niepisane dane były w stanie osiągnąć 30% pamięci RAM w moim systemie.
sudo atoppokazuje, że w ciągu 10 sekund dany system konsekwentnie zapisuje tylko 1 MB. System plików byłby w stanie nadążyć za ponad 100-krotnym wzrostem tej prędkości. (Jest na dysku twardym USB2, maksymalna przepustowość ~ 20 MB / s).Użycie blktrace (
btrace -w 10 /dev/sda) potwierdza, że operacje IO, które są buforowane, muszą być zapisywane, ponieważ prawie nie ma danych do odczytu. Również, żemysqldjest to jedyny Strefa proces robi IO.Zatrzymałem usługę odpowiedzialną za zapisy (pisanie icinga2 do mysql) i ponownie sprawdziłem. Widziałem, jak „bufory” spadły poniżej 20 mln - nie mam na to wytłumaczenia - i pozostaję tam. Ponowne uruchomienie programu piszącego pokazuje, że „bufory” rosną o ~ 0,1 M dla każdego 10-sekundowego przedziału. Zauważyłem, że utrzymuje ten współczynnik konsekwentnie, wracając do 70M i więcej.
Uruchomienie
echo 3 | sudo tee /proc/sys/vm/drop_cacheswystarczyło, aby ponownie obniżyć „bufory” do 4,5 mln. Dowodzi to, że moje nagromadzenie buforów stanowi „czystą” pamięć podręczną, którą Linux może natychmiast upuścić w razie potrzeby. Ten system nie gromadzi niepisanych danych. (drop_cachesnie wykonuje żadnego zapisu zwrotnego, a zatem nie może upuścić brudnych stron. Jeśli chcesz uruchomić test, który najpierw wyczyści pamięć podręczną, użyjsyncpolecenia).Cały katalog mysql ma tylko 150 MB. Gromadzące się bufory muszą reprezentować bloki metadanych z zapisów mysql, ale zdziwiło mnie myśl, że będzie tyle bloków metadanych dla tych danych.
źródło
Twoja wersja
freema właściwy pomysł. Domyślnie w swoim raporcie łączy bufory i pamięć podręczną. Jest tak, ponieważ są one w zasadzie tym samym. Oboje zapamiętują komputer w pamięci RAM (Szybsze niż pamięć dodatkowa: dyski i dysk SSD), co widział już podczas czytania dysku i dysku SSD.Jeśli system operacyjny uzna, że pamięć jest lepiej wykorzystywana przez coś innego, może ją zwolnić. Dlatego nie martw się o bufor i pamięć podręczną.
Jednak oglądanie DVD może spowodować wzrost bufora i eksmisję innej zawartości bufora / pamięci podręcznej. Dlatego możesz użyć nocache do uruchomienia odtwarzacza DVD ( jeśli powoduje to problem ).
źródło