如何优化Linux系统的物理内存使用？

物理内存的基本概念

1、定义与功能：

物理内存是计算机硬件的实际物理组件，用于存储当前运行的程序和数据。

它的主要功能是为CPU提供快速的数据读取和写入能力，支持多任务处理和系统运行。

2、架构类型：

UMA（Uniform Memory Access）架构：内存被所有处理器统一访问，访问时间一致。

NUMA（Non-Uniform Memory Access）架构：内存被分为多个节点，每个节点由一个或多个CPU组成，访问本地节点内存比远端节点更快。

物理内存的管理机制

1、内存模型：

平坦内存模型（FLATMEM）：适用于小容量连续物理内存的管理。

非连续内存模型（DISCONTIGMEM）：管理多块不连续的物理内存，避免内存空洞。

稀疏内存模型（SPARSEMEM）：精细管理连续内存块，支持内存热插拔。

2、内存区域划分：

堆（Heap）：用于动态内存分配，大小受限于系统可用物理内存。

栈（Stack）：管理函数的局部变量和调用。

代码段（Code Segment）：存放程序执行代码，只读保护。

3、内存管理单元（MMU）：

MMU负责虚拟地址到物理地址的转换，通过页表实现地址映射。

页表项（PTE）包含虚拟地址和物理地址的映射关系。

4、内存初始化：

物理内存大小在设备树（DTS）中描述，内核启动时通过设备树初始化内存。

5、内存分配与回收：

使用伙伴系统算法（Buddy System）管理内存页框，减少外部碎片。

Slab分配器用于高效管理内核小对象，减少内部碎片。

查看物理内存的方法

1、使用free 命令：显示系统中空闲和已用的物理内存及交换内存总量。

2、查看/proc/meminfo 文件：包含系统 RAM 使用的详细信息。

3、使用top 命令：实时显示系统信息和内存使用情况。

4、使用vmstat 命令：报告虚拟内存统计信息，有助于识别系统瓶颈。

5、使用nmon 命令：监视系统资源，包括内存使用情况。

方法	说明
free 命令	显示系统中空闲和已用的物理内存及交换内存总量
/proc/meminfo 文件	包含系统 RAM 使用的详细信息
top 命令	实时显示系统信息和内存使用情况
vmstat 命令	报告虚拟内存统计信息，有助于识别系统瓶颈
nmon 命令	监视系统资源，包括内存使用情况

表格归纳了查看Linux系统物理内存的常用方法及其说明。

小伙伴们，上文介绍linux系统物理内存的内容，你了解清楚吗？希望对你有所帮助，任何问题可以给我留言，让我们下期再见吧。