常用

free 命令是 Linux 上很简单、很常用的一个命令。
free 命令的输出会有 Swap 相关的内容，本文忽略 Swap。

free
free -k    # 以KB为单位
free -m    # 以MB为单位   
free -g    # 以GB为单位
free -h    # 人类可读

输出（旧版）

使用 free 命令的时候，我们一般最关心的就是：现在还有多少内存可以让应用程序使用？
但是，旧版的 free 命令并不能直观地展示这一点。

• Mem 这一行是从 Linux 内核的角度看物理内存的使用量。
  • total - 计算机的物理内存总量。
  • used - 从 Linux 内核的角度，已使用的内存 = 应用程序使用的内存 + 内核使用的内存（可回收+不可回收）。
  • free - 完全没有使用到的内存。
  • shared - 共享内存。
  • buffers - 内核的 buffers cache 系统占用。
  • cached - 内核的 page cache 系统占用。
• -/+buffer/cache 这一行是从应用程序的角度看物理内存的使用量。
  • used - 应用程序实际使用的内存。其值为 Mem 一行中的 used - buffers - cached == total - free - buffer - cached。
  • free - 从应用程序的角度看还可以使用的内存（不是非常准确）。其值为 Mem 一行中的 free + buffers + cached。但是 buffers/cached 是包含了 shared 的，shared 不能被随时回收。
• 粗略地看，应用程序还可以继续使用的内存大小为：-/+buffer/cache 一行中的 free 减去 Mem 一行中的 shared。在这个例子中，为 2173616 - 251096 = 1922520。

输出（新版）

最近把个人的 Linux 机器的系统给升级了，不知道具体从哪个版本开始，free 命令的输出做了改进。删除了 -/+ buffer/cache 一行，加了一列 available，同时修改了一些列的意义。相对上面旧版的输出来说，直观性好了不少。大部分情况下，只需要看 available 一列就可以了。（当然，具体情况还是得具体分析…）

现在只有 Mem 一行数据来描述内存的使用情况（Swap 一行暂时忽略），第一感觉就比旧版的输出好看很多。

• total - /proc/meminfo 中的 MemTotal，表示计算机的内存总量。
• used - 被占用的内存，不能随时回收，其值为 total - free - buff/cache。
• free - 完全没有被使用到的内存，/proc/meminfo 中的 Memfree。
• shared - /proc/meminfo 中的 Shmem，共享内存，一般是被 tmpfs 占用。
• buff/cache：buffer + cache
  • buffer：/proc/meminfo 中的 Buffers。
  • cache：/proc/meminfo 中的 Cached。
• available - 应用程序真正可用的内存（比较准确的评估值），其值为 /proc/meminfo 中的 MemAvailable。从这个例子中，可以看出 (free + buff/cache - shared = 6.0G + 2.5G - 160M) > (available = 8.0G)，所以 buff/cache 对应的统计数据里面除了 shared 之外，还有一些其他不能被随时回收的内存，这部分被 Linux 内核内部占用。

小结

free 命令输出的数据本质上是由 /proc/meminfo 下的统计数据。新版的内核优化了 /proc/meminfo 下的一些统计数据，使得 free 命令的输出更加准确、清晰。
这里要明确一点，大部分情况下，大部分 buffer/cache 占用的内存在需要时可以被回收并重新分配。但是要注意下面几点：

1. shared 属于 page cache，所以 cache 的统计里包括 shared，但是 shared 不能被内核随时回收。
2. 除了 shared 以外，buffer 或 cache 对应的统计信息里，还有一部分被内核“真正”占用，这部分也不能被随时回收。
3. 大部分内核的 free 命令还是输出旧的格式，此时我们只能根据输出简单估算出 available 的内存大小（见旧版输出的说明，实际 available 的内存应该比这里估算的值小）。

（2018.07.29 更新，新版 free 命令的输出说明。）