Momory

points

• 内存超载

• 使用swap，整个OS性能下降

• 缓存过多，进程结束后不释放内存

• 缓存（cached）是把读取过的数据保存起来，重新读取时若命中（找到需要的数据）就不要去读硬盘了，若没有命中就读硬盘。其中的数据会根据读取频率进行组织，把最频繁读取的内容放在最容易找到的位置，把不再读的内容不断往后排，直至从中删除

• 缓冲（buffers）是根据磁盘的读写设计的，把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，从而提高系统性能。linux有一个守护进程定期 清空缓冲内容（即写入磁盘），也可以通过sync命令手动清空缓冲。举个例子吧：我这里有一个ext2的U盘，我往里面cp一个3M的MP3，但U盘的灯 没有跳动，过了一会儿（或者手动输入sync）U盘的灯就跳动起来了。卸载设备时会清空缓冲，所以有些时候卸载一个设备时要等上几秒钟

• 修改/etc/sysctl.conf中的vm.swappiness右边的数字可以在下次开机时调节swap使用策略。该数字范围是0～100，数字越大越倾向于使用swap。默认为60，可以改一下试试。–两者都是RAM中的数据

• buffer是即将要被写入磁盘的，而cache是被从磁盘中读出来的

Troubleshooting steps

#overall check usage memory
free -mh
#overall check usage
sar -r 2 2
#check swap   Report swap space utilization statistics
sar -S 2  2
# Report swapping statistics
sar -W 2 2
#check memory info
cat /proc/meminfo
# clean swap 
sync
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
#check swap use thread value
sysctl -q vm.swappiness
# swap off/on
swapoff
swapon

free

free -mh

 root@shubuntu  ~  free -mh                                                                              ✔  ⚡  25  05:08:08
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           912M        110M         92M        4.3M        708M        781M
Swap:            0B          0B          0B

    * free：读取自文件：/proc/meminfo
    * buffer存放要写回到磁盘的数据
    * cache存放从磁盘上读出的数据
    * -buffers/cache，表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存；被程序实实在在占用的内存
    * +buffers/cache，表示一个应用程序认为系统还有多少内存；可用的内存数。

Sar

sar -r 2

 root@shubuntu  ~  sar -r 2                                                                              ✔  ⚡  26  05:34:34
Linux 4.15.0-1031-raspi2 (shubuntu) 	07/18/19 	_aarch64_	(4 CPU)

05:35:04    kbmemfree   kbavail kbmemused  %memused kbbuffers  kbcached  kbcommit   %commit  kbactive   kbinact   kbdirty
05:35:06        95052    800684    838888     89.82    111368    485472    397660     42.58    458196    181020        48
05:35:08        94924    800556    839016     89.84    111376    485472    397660     42.58    458204    181020        40
05:35:10        94892    800524    839048     89.84    111376    485472    397660     42.58    458204    181020        40

kbmemfree：这个值和free命令中的free值基本一致,所以它不包括buffer和cache的空间.
kbmemused：这个值和free命令中的used值基本一致,所以它包括buffer和cache的空间.
%memused：物理内存使用率，这个值是kbmemused和内存总量(不包括swap)的一个百分比.
kbbuffers和kbcached：这两个值就是free命令中的buffer和cache.
kbcommit：保证当前系统所需要的内存,即为了确保不溢出而需要的内存(RAM+swap).
%commit：这个值是kbcommit与内存总量(包括swap)的一个百分比.

sar -S 2 # check swap

 root@shubuntu  ~  sar -S 2                                                                    SIGINT(2) ↵  ⚡  30  05:48:05
Linux 4.15.0-1031-raspi2 (shubuntu) 	07/18/19 	_aarch64_	(4 CPU)

05:49:55    kbswpfree kbswpused  %swpused  kbswpcad   %swpcad
05:49:57            0         0      0.00         0      0.00
05:49:59            0         0      0.00         0      0.00
05:50:01            0         0      0.00         0      0.00

sar -W 2 2

 root@shubuntu  ~  sar -W 2 2                                                                                                                                   127 ↵  ⚡  52  09:13:57
Linux 4.15.0-1031-raspi2 (shubuntu) 	07/19/19 	_aarch64_	(4 CPU)

09:25:18     pswpin/s pswpout/s
09:25:20         0.00      0.00
09:25:22         0.00      0.00
Average:         0.00      0.00

pswpout/s Total number of swap pages the system brought out per second.

pswpin/s Total number of swap pages the system brought in per second.

VMstat

 root@shubuntu  ~  vmstat 2                                                                              ✔  ⚡  28  05:45:14
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0      0  94892 111444 613880    0    0     0     2   10   13  0  0 100  0  0
 0  0      0  94860 111444 613880    0    0     0     0 8321   62  0  0 100  0  0
 0  0      0  94860 111444 613880    0    0     0     0 8314   50  0  0 100  0  0
 0  0      0  94860 111452 613872    0    0     0    18 8397  119  0  0 100  0  0
 0  0      0  94892 111452 613876    0    0     0     0 8315   54  0  0 100  0  0

* r：等待运行的进程数，r<5表示状态好
* b：处于非中断睡眠状态的进程数，b≈0表示状态好
* id：CPU闲置时间
* 如果r经常大于3或4，且id经常小于50，表示CPU负荷很重

Check system swap usage thread value

sysctl -q vm.swappiness

清理缓存

To free pagecache:
    echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free reclaimable slab objects (includes dentries and inodes):
    echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
To free slab objects and pagecache:
    echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

Reference :

12. sar 找出系统瓶颈的利器 — Linux Tools Quick Tutorial