free 命令的功能是显示系统内存使用量情况，包含物理和交换内存的总量、使用量和空闲量情况。
free [参数]
| 参数 | 解析 |
|---|---|
-b |
以Byte显示内存使用情况 |
-k |
以kb为单位显示内存使用情况 |
-m |
以mb为单位显示内存使用情况 |
-g |
以gb为单位显示内存使用情况 |
-s |
持续显示内存 |
-t |
显示内存使用总合 |
-h |
以易读的单位方式显示内存使用情况 |
以默认的容量单位显示内存使用量信息：
[root@root ~]# free
total used free shared buff/cache available
Mem: 65353144 8354168 53956676 39716 3042300 56522796
Swap: 0 0 0
以MB位单位显示内存使用量信息：
[root@root ~]# free -m
total used free shared buff/cache available
Mem: 63821 8154 52696 38 2971 55202
Swap: 0 0 0
以易读的单位显示内存使用量信息：
[root@root ~]# free -h
total used free shared buff/cache available
Mem: 62G 8.0G 51G 38M 2.9G 53G
Swap: 0B 0B 0B
以易读的单位显示内存使用量信息，每个10秒刷新一次：
[root@root ~]# free -hs 10
total used free shared buff/cache available
Mem: 62G 8.0G 51G 38M 2.9G 53G
Swap: 0B 0B 0B
total used free shared buff/cache available
Mem: 62G 8.0G 51G 38M 2.9G 53G
Swap: 0B 0B 0B
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（俗称：空闲内存）
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
meminfo中包含所有的内存相关信息。
[root@root ~]# cat /proc/meminfo
MemTotal: 65353144 kB
MemFree: 53956672 kB
MemAvailable: 56523144 kB
Buffers: 49180 kB
Cached: 2889216 kB
SwapCached: 0 kB
Active: 7603092 kB
Inactive: 2691064 kB
Active(anon): 7356648 kB
Inactive(anon): 38800 kB
Active(file): 246444 kB
Inactive(file): 2652264 kB
Unevictable: 0 kB
Mlocked: 0 kB
SwapTotal: 0 kB
SwapFree: 0 kB
Dirty: 36 kB
Writeback: 0 kB
AnonPages: 7360372 kB
Mapped: 764500 kB
Shmem: 39684 kB
Slab: 306384 kB
SReclaimable: 104216 kB
SUnreclaim: 202168 kB
KernelStack: 22464 kB
PageTables: 30644 kB
NFS_Unstable: 0 kB
Bounce: 0 kB
WritebackTmp: 0 kB
CommitLimit: 32676572 kB #系统中可以申请的虚拟内存最大值
Committed_AS: 27883644 kB #系统已经申请的虚拟内存
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 525916 kB
VmallocChunk: 34325372924 kB
HardwareCorrupted: 0 kB
AnonHugePages: 4573184 kB
CmaTotal: 0 kB
CmaFree: 0 kB
HugePages_Total: 0
HugePages_Free: 0
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 kB
DirectMap4k: 771124 kB
DirectMap2M: 11393024 kB
DirectMap1G: 56623104 kB
DirectMap1G: 56623104 kB
解析：
如果程序运行过程中不能正常回收不用的内存，那么一段时间就会导致内存增长很高，最终导致系统不可以用，这种情况称为内存泄漏。
内存泄漏可以使用内存分享工具 valgrind 进行内存分析。
[root@root ~]# yum -y install valgrind
[root@root ~]# valgrind --tool=memcheck ./mem_leak -t
==1738== Memcheck, a memory error detector
==1738== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==1738== Using Valgrind-3.13.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==1738== Command: ./mem_leak -t
==1738==
==1738==
==1738== HEAP SUMMARY:
==1738== in use at exit: 4 bytes in 1 blocks
==1738== total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 4 bytes allocated
==1738==
==1738== LEAK SUMMARY:
==1738== definitely lost: 4 bytes in 1 blocks
==1738== indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1738== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==1738== still reachable: 0 bytes in 0 blocks
==1738== suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==1738== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory
==1738==
==1738== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==1738== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
内存的最小单位为页（paging）,默认情况一页是 4K。
虚拟内存与物理内存
当进程向操作系统申请10G内存时，操作系统收到请求后先进行自我检查，经过分析后决定给予进程 10G 内存空间，但是系统此时并没有真正给进程 10G，系统会判断进程运行实际需要的内存大小，比如该进程需要300M就够用了，所以系统只划分 300M 内存给进程运行，这种实际分配的内存称为物理内存。
[root@root ~]# ps aux|head -1
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
VSZ 虚拟内存
RSS 物理内存
内存溢出（out of memory，OOM），当进程运行向系统申请内存时，系统没有更多的进程分配给该进程了，就会出现内存溢出。内存溢出后系统会杀掉系统中的一些进程来释放内存，通常OOM Killer杀死的都是占用内存较多的服务，直到内存够用为止，所以内存溢出的直观现象通常是某些服务异常或宕机。当发生内存溢出后可以通过dmesg命令或者通过 /var/log/messages 来快速确定。
[root@root ~]# dmesg |tail -5
[ 3613.796390] [ 1277] 0 1277 28983 1 16 217 0 bash
[ 3613.796393] [ 1446] 0 1446 29003 0 16 221 0 bash
[ 3613.796395] [ 1546] 0 1546 774216 213712 1439 513149 0 python
[ 3613.796396] Out of memory: Kill process 1546 (python) score 912 or sacrifice child
[ 3613.796422] Killed process 1546 (python) total-vm:3096864kB, anon-rss:854848kB, file-rss:0kB, shmem-rss:0kB
[root@root ~]# cat /proc/sys/vm/panic_on_oom
0
[root@root ~]# echo 1 > /proc/sys/vm/panic_on_oom
panic_on_oom 该参数的值共有三个选项：
/proc/sys/vm/oom_kill_allocating_task 默认值为 0，结束占用内存多的进程；如果设置为 1，就杀死当前申请内存的进程）/proc/sys/kernel/panic 设置多少秒后重启）一般情况下，进程并不会一次用光申请的内存，所以操作系统为了提高内存使用率，会向进程“超卖”内存，以便能响应更多的进程内存申请。但是为了保证程序的稳定运行，系统并不会无限制响应内存申请，这样可以防止内存申请过多，导致系统本身内存空间不足而无法正常运行。Linux 系统中使用 OverCommit 的方式控制内存的申请。
可选值：0、1、2。
说明：/proc/sys/vm/overcommit_ratio 就是系统最大可以分配内存的百分比，默认是50。