1、Linux的缓存机制

  在Linux系统中，为了提高文件系统性能，内核利用一部分物理内存分配出缓冲区，用于缓存系统操作和数据文件，当内核收到读写的请求时，内核先去缓存区找是否有请求的数据，有就直接返回，如果没有则通过驱动程序直接操作磁盘。

• 缓存机制优点： 减少系统调用次数，降低CPU上下文切换和磁盘访问频率。

• CPU上下文切换： CPU给每个进程一定的服务时间，当时间片用完后，内核从正在运行的进程中收回处理器，同时把进程当前运行状态保存下来，然后加载下一个任务，这个过程叫做上下文切换。实质上就是被终止运行进程与待运行进程的进程切换。

• Swap用途： Swap意思是交换分区，通常我们说的虚拟内存，是从硬盘中划分出的一个分区。当物理内存不够用的时候，内核就会释放缓存区（buffers/cache）里一些长时间不用的程序，然后将这些程序临时放到Swap中，也就是说如果物理内存和缓存区内存不够用的时候，才会用到Swap。

swap清理：

swapoff -a && swapon -a

2、查看缓存区及内存使用情况

free -m  #使用-m参数表示以兆字节(MB)为单位显示内存

解释：

• total：内存总数；
• used：已经使用的内存数；
• free：空闲的内存数；
• shared：当前已经废弃不用；
• buff/cache: 缓冲区缓存和页面缓存
• 计算关系：total = used + free
• Swap是指交换分区。

其他指令：

# 以字节为单位显示内存，加上-b参数的free命令，以字节为单位显示内存的大小。
free -b
# 定期时间间隔更新内存状态，例如：每5秒刷新一次
free -m -s 5

3、 /proc 目录

  /proc：这个目录本身是一个虚拟文件系统。他放置的数据都是在内存当中，例如系统内核、进程、外部设备的状态及网络状态等。我们可以通过对它的读写操作做为与kernel实体间进行通信的一种手段，也就是说可以通过修改/proc中的文件，来对当前kernel的行为做出调整。那么我们可以通过调整 /proc/sys/vm/drop_caches 来释放内存，/proc/sys/vm/drop_caches 中的默认值为 0，值为 3 时可以释放所有缓存。

  我们在清理缓存前应该先用 sync 命令

  因为系统在操作的过程当中，会把你的操作到的文件资料先保存到buffer中去，因为怕你在操作的过程中因为断电等原因遗失数据，所以在你操作过程中会把文件资料先缓存。所以我们在清理缓存先要先把 buffe 中的数据先写入到硬盘中，sync命令

sync  #同步数据到硬盘

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches   #清除缓存

参数：

• 0 – 不释放
• 1 – 释放页缓存 （数字1是用来清空最近访问过的文件页面缓存）
• 2 – 释放dentries和inodes （数字2是用来清空文件节点缓存和目录项缓存）
• 3 – 释放所有缓存 （数字3是用来清空1和2所有内容的缓存。）

ps：值越高系统上的程序会跑起来越慢

页缓存

  Linux内核会将它最近访问过的文件页面缓存在内存中一段时间，这个文件缓存被称为pagecache。dentries表示目录的数据结构，inodes表示文件的数据结构，包含了各文件相关的一些重要信息。在创建文件系统时，就会同时创建大量的inode。

4、定时任务清除缓存脚本

  每次都要手动执行 echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 清除缓存比较麻烦，所以可以设置Linux的定时任务来自动清除缓存。

1、找到统一存放定时任务的路径

cd /var/spool/cron

2、创建清除缓存的脚本文件 cleancache.sh

vim cleancache.sh

内容如下：

#!/bin/bash
 
#每两小时清除一次缓存
echo "开始清理缓存"
 
sync;sync;sync #写入硬盘，防止数据丢失
 
sleep 10 #延迟10秒
 
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

echo "清理结束"

给脚本设置执行权限：

chmod +x cleancache.sh

3、设置定时任务，每隔2小时运行一次

编写定时任务

crontab -e

在后面追加内容：

0 */2 * * * sh /var/spool/cron/cleancache.sh > /dev/null 2>&1 &

查看是否设置成功：

crontab -l

保证crond启动

systemctl start crond.service

如果没生效可以尝试重启定时任务保证重新加载

systemctl restart crond

设置crond开机自启

systemctl enable crond.service

最后查看定时任务是否执行

tail -f -n100 /var/log/cron

此时再查看缓存，发现缓存已经被清理了

ps：为了方便观察定时任务是否被执行，可以先暂时将定时任务设置为一分钟执行一次 */1 * * * * ，执行成功后再调回2小时执行一次

4、时间格式

f1 f2 f3 f4 f5 program

其中 f1 是表示分钟，f2 表示小时，f3 表示一个月份中的第几日，f4 表示月份，f5 表示一个星期中的第几天。program 表示要执行的程序。

• 当 f1 为 * 时表示每分钟都要执行 program，f2 为 * 时表示每小时都要执行程序，以此类推
• 当 f1 为 a-b 时表示从第 a 分钟到第 b 分钟这段时间内要执行，f2 为 a-b 时表示从第 a 到第 b 小时都要执行，以此类推
• 当 f1 为 */n 时表示每 n 分钟个时间间隔执行一次，f2 为 */n 表示每 n 小时个时间间隔执行一次，以此类推
• 当 f1 为 a, b, c,… 时表示第 a, b, c,… 分钟要执行，f2 为 a, b, c,… 时表示第 a, b, c…个小时要执行，以此类推

*    *    *    *    *
-    -    -    -    -
|    |    |    |    |
|    |    |    |    +----- 星期中星期几 (0 - 6) (星期天 为0)
|    |    |    +---------- 月份 (1 - 12) 
|    |    +--------------- 一个月中的第几天 (1 - 31)
|    +-------------------- 小时 (0 - 23)
+------------------------- 分钟 (0 - 59)

5、常见表达式

# 每天，每5分钟执行一次 myshell.sh脚本
*/5 * * * root /data/myshell.sh

# 每天凌晨二点，执行命令脚本，这里由于第一个的分钟没有设置，那么就会每天凌晨2点的每分钟都执行一次命令
* 2 * * * root /data/myshell.sh

# 每天凌晨二点整执行一次命令脚本
0 2 * * * root /data/myshell.sh

# 每天11点到13点之间，每10分钟执行一次命令脚本
*/10 11-13 * * * root /data/myshell.sh

# 每小时的10-30分钟，每分钟执行一次命令脚本，共执行20次
10-30 * * * * root /data/myshell.sh

# 每小时的10,30分钟，分别执行一次命令脚本，共执行2次
10,30 * * * * * root /data/myshell.sh

# 周一到周五每天的9点到14点，每5min执行一次python脚本
*/5 9-14 * * 1-5 /root/gold.py

# 周一到周五的15点到15点35分，每5min执行一次python脚本
0-35/5 15 * * 1-5 /root/gold.py