linux中内存使用,swap,cache,buffer的含义总结
当有应用需要读写磁盘数据时，由系统把相关数据从磁盘读取到内存，如果物理内存不够，则把内存中的部分数据导入到磁盘，从而把磁盘的部分空间当作虚拟内存来使用，也称为Swap。如果给所有应用分配足够内存后，物理内存还有剩余，linux会尽量再利用这些空闲内存，以提高整体I/O效率，其方法是把这部分剩余内存再划分为cache及buffer两部分加以利用。
从磁盘读取到内存的数据在被相关应用程序读取后，如果有剩余内存，则这部分数据会存入cache，以备第2次读取时，避免重新读取磁盘。当一个应用程序在内存中修改过数据后，因为写入磁盘速度相对较低，在有空闲内存的情况下，这些数据先存入buffer，在以后某个时间再写入磁盘，从而应用程序可以继续后面的操作，而不必等待这些数据写入磁盘的操作完成。
如果在某个时刻，系统需要更多的内存，则会把cache部分擦除，并把buffer中的内容写入磁盘，从而把这两部分内存释放给系统使用，这样再次读取cache中的内容时，就需要重新从磁盘读取了。
通过以上分析可以得知，空闲物理内存不多，不一定表示系统运行状态很差，因为内存的cache及buffer部分可以随时被重用，在某种意义上，这两部分内存也可以看作诗额外的空闲内存。swap如果被频繁调用，bi，bo长时间不为0，则才是内存资源是否紧张的依据。
buffer和cache是内存上分出来的空间，swap分的是磁盘上的空间
Linux Free命令每个数字的含义 和 cache 、buffer的区别
我们按照图中来一细细研读(数字编号和图对应)
1，total：物理内存实际总量
2，used：这块千万注意，这里可不是实际已经使用了的内存哦，这里是总计分配给缓存（包含buffers 与cache ）使用的数量，但其中可能部分缓存并未实际使用。
3，free：未被分配的内存
4，shared：共享内存
5，buffers：系统分配的，但未被使用的buffer剩余量。注意这不是总量，而是未分配的量
6，cached：系统分配的，但未被使用的cache 剩余量。buffer 与cache 的区别见后面。
7，buffers/cache used：这个是buffers和cache的使用量，也就是实际内存的使用量，这个非常重要了，这里才是内存的实际使用量哦
8， buffers/cache free：未被使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和，这就是系统当前实际可用内存。千万注意，这里是 三者之和，也就是第一排的 free+buffers+cached，可不仅仅是未被使用的buffers 与cache的和哦，还要加上free(未分配的和)
9，swap，这个我想大家都理解，交换分区总量，使用量，剩余量
我想我说得很清晰了
简单来说，SWAP 交换分区是用来存放内存溢出来的数据。我们可以将内存想像成一个盆子，运行程序时的数据都被作为水放在内存这个盆子当中。如果你运行太多的应用程序，导致水过多而（内存这个）盆子已经装不下时，就会将多于部分的水装到 SWAP 交换分区当中。
从理论上讲，SWAP 交换分区增大了可以使用的内存空间，但事实并非如此。因为内存的数据交换速度是非常快的，而 SWAP 交换分区是把物理磁盘当成内存的载体，也就是说：虽然使用 SWAP 可以让我们运行更多或更大的应用程序了，但物理磁盘的数据交换速度远比不上物理内存，因此也就可能造成运行性能的下降。而对硬盘特别是 SSD 磁盘的频繁读写，也会造成磁盘寿命的缩短和性能下降.
如果你在一台1GB内存和5400转硬盘的上网本上安装了 Linux，只需要多打开几个浏览器标签并多开几个应用就会造成内存占完而开始使用 SWAP 交换分区。由于硬盘只有5400转，随后便开始出现性能瓶颈。这是因为硬盘转速太慢，而又有大量的数据需要访问到 SWAP 交换分区，所以会造成机器越来越慢。在此时，我们通常需要重启系统来完全清除 SWAP 的内容.
在详细介绍swap之前，我们需要知道的是计算机对内存分为物理内存与虚拟内存（注意虚拟内存和虚拟地址空间的区别）。物理内存就是计算机的实际内存大小，由RAM芯片组成的。虚拟内存则是虚拟出来的、使用磁盘代替内存。虚拟内存的出现，让机器内存不够的情况得到部分解决。当程序运行起来由操作系统做具体虚拟内存到物理内存的替换和加载(相应的页与段的虚拟内存管理)。这里的虚拟内存即所谓的swap。
当用户提交程序，然后产生进程，在机器上运行。机器会判断当前物理内存是否还有空闲允许进程调入内存运行，如果有那么则直接调入内存进行运行；如果没有，那么会根据优先级选择一个进程挂起，把该进程交换到swap中等待，然后把新的进程调入到内存中运行。根据这种换入和换出，实现了内存的循环利用，让用户感觉不到内存的限制。从这也可以看出swap扮演了一个非常重要的角色，就是暂存被换出的进程。
内存与swap之间是按照内存页为单位来交换数据的，一般Linux中页的大小设置为4kb。而内存与磁盘则是按照块来交换数据的。
swap分区的数量对性能也有很大的影响。因为swap毕竟还是以磁盘来伪装成内存，交换的操作是磁盘IO的操作而不是内存的load与store操作
cache 和 buffer的区别：
Cache：高速缓存，是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。由于CPU的速度远高于主内存，CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期，Cache中保存着CPU刚用过或循环使用的一部分数据，当CPU再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用，这样就减少了CPU的等待时间，提高了系统的效率。Cache又分为一级Cache（L1 Cache）和二级Cache（L2 Cache），L1 Cache集成在CPU内部，L2 Cache早期一般是焊在主板上，现在也都集成在CPU内部，常见的容量有256KB或512KB
L2 Cache。
Buffer：缓冲区，一个用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据的区域。通过缓冲区，可以使进程之间的相互等待变少，从而使从速度慢的设备读入数据时，速度快的设备的操作进程不发生间断。
Free中的buffer和cache：（它们都是占用内存）：
buffer : 作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区
cache: 作为page cache的内存， 文件系统的cache
如果 cache 的值很大，说明cache住的文件数很多。如果频繁访问到的文件都能被cache住，那么磁盘的读IO 必会非常小。