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内存使用指标 —— free、cache、buffer、swap、缺页、OOM ​

free -h 看到 available 比 free 大很多是怎么回事？cache 高了要不要清？Swap 用了 30% 是不是内存不够了？page fault 分 major 和 minor——哪个才需要关注？OOM Killer 又是根据什么挑进程杀的？本文拆解内存相关的全部指标。

更新时间：2026-08-06

一、全局内存指标——来自 /proc/meminfo ​

/proc/meminfo 是内存指标的"总目录"，free、vmstat、top、sar -r 全部从这里读取。以下是排查中最常用的字段：

1.1 核心容量指标 ​

字段含义工具列名
MemTotal系统物理内存总量（不含内核预留）total
MemFree完全没有被使用的物理内存free
MemAvailable估算：新进程可以不经过 swap 直接申请到的内存（包括可回收的 cache/buffer）available
Buffers块设备元数据缓存（inode、dentry 等，即 buffer_head）buff/cache 的一部分
Cached页缓存（Page Cache，文件内容缓存）buff/cache 的一部分
SwapTotal交换空间总大小total（swap 行）
SwapFree交换空间空闲大小free（swap 行）

MemFree vs MemAvailable：MemFree 是"真·没人用的内存"，MemAvailable 是"可回收后可用的内存"（包括可以释放的 Page Cache、可回收的 slab）。判断内存是否够用应看 MemAvailable 而非 MemFree。当 MemAvailable 接近 0，系统即将开始 swap 或触发 OOM。

1.2 进程内存分解 ​

字段含义
AnonPages匿名页（堆、栈、mmap 匿名映射），不在文件系统中
Mapped文件映射页（mmap 文件到内存的页面）
Shmem共享内存（tmpfs、System V shm、POSIX shm），存在于 Page Cache 中但不可回收
Slab内核 slab 分配器占用的内存（包括 dentry、inode_cache 等内核对象缓存）
KernelStack每个线程的内核栈内存
PageTables页表本身占用的内存

二、为什么 free 显示的 free 很小但内存不紧张？ ​

Linux 的原则是"空闲内存是浪费的内存"。内核会把不用的物理内存自动用作页缓存（Page Cache）——读过的文件内容缓存在内存中，下次读取直接从内存返回，不需要磁盘 I/O。

物理内存 = 已使用（进程+内核） + Page Cache + 真正的空闲
                      \_____________ ______________/
                                    v
                              可回收（MemAvailable 覆盖的范围）

只有当进程需要更多内存、且 Page Cache 已经不够回收时，才触发 swap 换出或 OOM Kill。

判断规则：MemAvailable 才是可用内存的底线。只要 available 还充裕，free 为 0 也不要紧。

三、Swap 指标：使用了不代表内存不够 ​

3.1 相关字段 ​

字段含义
SwapTotalswap 分区/文件总大小
SwapFreeswap 空闲空间
SwapCached曾经被 swap out、现在又 swap in 回来但仍在 swap 中保留副本的页面

3.2 Swap 使用 = 内存不够？ ​

不一定。内核对 swap 的策略是"倾向"或"不倾向"，由 vm.swappiness 控制：

  • swappiness 接近 0：内核尽量不 swap，除非不 swap 就 OOM
  • swappiness 接近 100：内核积极将不活跃的匿名页换出，腾出更多内存给 Page Cache

Swap 用了 30% 但 available 还很充裕？那是内核的"预换出"——把长期不用的页面挪到 swap，腾空间给活跃数据。只有当 Swap 持续增长 + available 持续下降时，才是真正的内存不足。

3.3 更值得关注的指标 ​

指标含义危险信号
si（swap in）/ so（swap out）swap 读写速率（vmstat 的 si/so 列）so 持续 > 0 → 内存压力大
pgmajfault/smajor page fault 速率> 100/s → swap 频繁，严重影响性能

四、Page Fault（缺页中断）—— minor vs major ​

当进程访问一个虚拟地址时，如果对应的物理页不在内存中，CPU 触发缺页中断，内核负责把页面加载回来。根据页面在哪里，分为两种：

类型页面位置开销是否影响性能统计字段
Minor已在内存中，只是页表没映射（如 COW、刚 mmap 的文件但还没读）极低（仅页表操作）否/proc/vmstat:pgfault
Major在磁盘上（swap 分区或文件系统中）极高（磁盘 I/O + 上下文切换）是/proc/vmstat:pgmajfault

排查命令：

bash
# 系统级 major page fault 速率
sar -B 1

# 进程级 major page fault
pidstat -r 1

实战判断：sar -B 输出中 fault/s 包含 minor + major，单独看意义不大。关注 majflt/s——如果持续 > 50/s，说明有进程正在频繁触发磁盘读（可能是 mmap 大文件随机访问，或者是 swap 换入）。

五、OOM Killer 相关指标 ​

当系统物理内存 + swap 全部耗尽，内核触发 OOM Killer（Out of Memory Killer，内存耗尽杀手） 选择一个进程杀掉以释放内存。

5.1 OOM Score ​

每个进程有一个 oom_score（0~1000），分数越高越容易被杀：

bash
cat /proc/<pid>/oom_score    # 当前评分
cat /proc/<pid>/oom_adj      # 调整值（-17 到 +15，-17 完全免疫）

评分公式：主要依据进程的内存占用比例（RSS + swap + 页表），并乘以"已运行时间"等惩罚因子。占用越多、子进程越多，分数越高。

5.2 排查 OOM ​

bash
dmesg | grep -i "killed process"   # 查看 OOM Killer 历史
dmesg | grep -i "oom"              # 查看完整 OOM 日志（含各进程评分）

六、常见排查模式速查 ​

现象工具关注指标排查方向
内存"看起来"不够free -havailable vs freeavailable 大就没事，Linux 会把空闲内存用作 cache
内存真的不够free -h；sar -r 1available 持续下降查是否有内存泄漏（top -o RES 看 RSS 持续增长）
swap 在涨vmstat 1si/so、swpdsi/so > 0 → 正在换入换出，性能受影响
OOM 被杀了dmesgOut of memory看被杀进程的 oom_score，增加内存 / 降低进程内存 / 调 oom_score_adj
slab 占用高cat /proc/meminfoSlabslabtop 查看 dentry/inode cache 是否异常，echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches 释放
进程内存持续增长pidstat -r 1RSS、VSZ内存泄漏，valgrind / heaptrack 定位

七、一句话总结 ​

内存指标的核心判断从 MemAvailable 开始——它才是新进程能直接用的内存。Swap 用了不代表不够（可能是预换出），只有 si/so 持续 > 0 才说明内存压力真的来了。Minor page fault 是正常现象不用管，Major page fault 才是需要关注的磁盘 I/O 来源。OOM Killer 按 oom_score（主要依据内存占用）选进程杀，oom_score_adj = -1000 可完全免疫。