linux中，free命令用来查看内存状态。在一台linux主机上，使用free命令后，得到如下结果：
#free total used free shared buffers cachedMem: 16467424 15696636 770788 0 158636 7059612-/+ buffers/cache: 8478388 7989036Swap: 0 0 0
（注：该主机为6u机器，7u机器情况不同。怎么查看版本：uname -r | grep -oP '..x86_64$' | sed 's/.x86_64//g'）
此时所有的数据默认都是 KB，如果想要得到MB, 则输入free -m
#free -m total used free shared buffers cachedMem: 16081 15285 796 0 154 6901-/+ buffers/cache: 8229 7852Swap: 0 0 0对于输出的第一行，我们先纵向看，可以发现除去第一列，后面一共有六列，分别为total、used、free、shared、buffers、cached
total：物理内存大小，就是机器实际的内存used：已使用的内存大小，这个值包括了 cached 和 应用程序实际使用的内存free：未被使用的内存大小shared：共享内存大小，是进程间通信的一种方式buffers：被缓冲区占用的内存大小cached：被缓存占用的内存大小对于Mem对应的行：total = used + free
下面一行，代表应用程序实际使用的内存：
前一个值表示 - buffers/cached，即 used - buffers/cached，表示应用程序实际使用的内存。后一个值表示 + buffers/cached，即 free + buffers/cached，表示理论上都可以被使用的内存。这两个值相加=total所以说我们在说机器的内存使用率的时候，简单的使用used/total，并不准确，应为total不代表应用程序实际使用过的内存，只有减去buffers/cached才准确，所以计算公式应该为：（used -buffers-cached）/total，结果则为应用程序实际使用内存的内存使用率。用shell命令可以这么写：
free |grep Mem|awk -F ' ' '{printf("%.2f",($3-$7-$6)/$2)}'第三行表示 swap 的使用情况：总量、使用的和未使用的。swap硬盘上交换分区的使用大小。设计的目的就是当上面提到的+buffers/cache表示的可用内存都已使用完，新的读写请求过来后，会把内存中的部分数据写入磁盘，从而把磁盘的部分空间当做虚拟内存来使用。
那么具体上面提到的cached、buffers、sharded以及swap分别是什么东西呢？下面具体分析一下。
首先，linux中是如何使用内存和磁盘数据的？
答：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做虚拟内存来使用，也称为Swap。如果给所有应用分配足够的内存后，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cached和buffers两部分加以利用。
分析下Cached的场景
Cached在系统在进行读的时候，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，则这部分会存入cached,以备再次读取，避免重复磁盘。所以，有程序进行大量的读文件的操作时，会发现内存使用率上去了。这时候，如果有其他程序要使用内存的时候，linux会把没有人使用的cache释放掉，给其他运行的程序使用。
注：此处cached，是代表内存中的cache，而非cpu的高速缓存。
验证下这个场景：
首先，1、用free -m命令看下开始时内存的使用情况：
#free -m total used free shared buffers cachedMem: 16081 15057 1023 0 155 6655-/+ buffers/cache: 8246 7834Swap: 0 0 02、用 dd 命令创建一个 50M 的文件：
dd if=/dev/zero of=test.log bs=1M count=503、再来看一下内存信息：、
#free -m total used free shared buffers cachedMem: 16081 15211 869 0 155 6706-/+ buffers/cache: 8349 7732Swap: 0 0 0我们可以发现cached由6655增加到了6706，增加了51M,差不多是我刚创建的test.log的文件大小，有1M的误差，应该是主机上其他程序的影响。
我们可以推断test.log的内容，都在cached中，此时我们读取它的话就会很快：
#time cat test.log >/dev/nullreal 0m0.019suser 0m0.000ssys 0m0.019s我们手动清除一下cached：
#echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches#free -m total used free shared buffers cachedMem: 16081 8169 7912 0 4 95-/+ buffers/cache: 8069 8011Swap: 0 0 0重新读取下test.log
#time cat test.log >/dev/nullreal 0m0.331suser 0m0.000ssys 0m0.033s读取时间已经从0.019s变成了0.331s。
Buffers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，这些数据会先存入buffers，这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。这样设计是为了把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和磁盘的反复寻道，从而提高系统性能。liunux有一个守护进程定期清空缓存内容（写入磁盘），也可以通过sync命令手动执行。
有个例子：我们从电脑向u盘拷贝东西时，明明看到文件已经拷贝完了，但系统还是会提示 U 盘正在使用中。过了一会（或者手动sync）,才显示才结束。这就是 buffer 的原因，拷贝程序把东西放到 buffer 之后，但是 U 盘还没有写完。卸载设备时会清空缓存，所以有时候卸载设备要等上一段时间。
cached和buffers，两者都是RAM中的数据，简单来说，buffers是即将要被写入磁盘的，而Cached是被从磁盘中读出来的。
Swapsswap 是实现虚拟内存的重要概念。如果系统的负载太大，内存被用完，可能会出现严重的问题。swap 就是把硬盘上一部分空间当做内存使用，正在运行程序会使用物理内存，把没有正在使用的内存放到硬盘，这叫做 swap out；而把硬盘 swap 部分的内存重新放到物理内存中，叫做 swap in。swap 可以再逻辑上扩大内存空间，但是会造成系统变慢，因为硬盘读写速度很慢。
参考：https://www.cnblogs.com/tudachui/p/11970595.html
参考：https://cizixs.com/2015/10/01/linux-memory-management-through-free/