简介
内存和磁盘都是计算机中的存储器，都具有存储功能，属于存储设备。在计算机中，磁盘和内存是相互配合共同作业的。
区别：
- 1：内存是一种高速，造价昂贵的存储设备；而磁盘速度较慢，造价低廉。
- 2：内存属于内部存储设备，磁盘属于外部存储设备
- 3：内存是通过电流来实现存储；磁盘是通过磁记录来实现存储。所以电脑断电后，内存中的数据会丢失，而磁盘中的数据可以长久保留。
内存
内存是程序与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的。其作用是存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储设备交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
磁盘
磁盘（disk）是指利用磁记录技术存储数据的存储器。
磁盘是计算机主要的存储介质，可以存储大量的二进制数据，并且断电后也能保持数据不丢失。早期计算机使用的磁盘是软磁盘（Floppy Disk，简称软盘），如今常用的磁盘是硬磁盘（Hard disk，简称硬盘）。
磁盘是一个块设备，可以划分为不同的分区；在分区之上再创建文件系统，挂载到某个目录，之后才可以在这个目录中读写文件。
内存管理相关命令
内存：free
- free -h ： 以更友好的方式显示，会以K、M、G为单位来显示
- free -m ：以M为单位打印结果
各列信息：
- Mem：内存使用情况。
- Swap：交换空间（虚拟内存）使用情况。
- total：系统总共可用物理内存、交换空间大小。
- used：已经被使用的物理内存、交换空间大小。
- free：剩余可用物理内存、交换空间大小。
- shared：被共享使用的物理内存大小。
- buff/cache：被 buffer 和 cache 使用的物理内存大小。
buffers：用于存放要输出到disk（块存储）的数据，在这里buff是指被OS buffer住的内存（written to disk）；
cached：存放从disk上读出的数据；buffer和cache是为了提高IO性能并由OS管理。 - available：还可以被应用程序使用的物理内存大小。
注意： - 应用程序可用内存/系统物理内存 > 70% 内存充足
- 应用程序可用内存/系统物理内存 < 20% 内存不足，需要增加内存
- 20% < 应用程序可用内存/系统物理内存 < 70%，表示内存基本够用
vmstat命令
vmstat 是Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监控，是对系统的整体情况进行的统计。
memory列 - swpd：使用的虚拟内存大小。
- free：空闲物理内存大小。
- buff：buffer cache内存大小。
- cache：page cache的内存大小。
swap列 - si：每秒从交换区读入到内存的大小，由磁盘调入内存（单位：kb/s）
- so：每秒从内存写出到交换区的大小，由内存调入磁盘（单位：kb/s）
以上是与内存相关的两列。
procs - r：运行和等待的CPU时间片的进程数，原则上1核的CPU的运行队列不要超过2，整个系统的运行队列不超过总核数的2倍，否则代表系统压力过大。
- b：等待资源的进程数，比如正在等待磁盘I/O、网络I/O等
cpu - us：用户进程消耗CPU时间百分比，us值高，用户进程消耗CPU时间多，如果长期大于50%，优化程序
- sy：内核进程消耗的CPU时间百分比
为什么要使用虚拟内存？
大家都知道，进程需要使用的代码和数据都放在内存中，比放在外存中要快很多。问题是内存空间太小了，不能满足进程的需求，而且现在都是多进程，情况更加糟糕。所以提出了虚拟内存，使得每个进程用于3G的独立用户内存空间和共享的1G内核内存空间。（每个进程都有自己的页表，才使得3G用户空间的独立）这样进程运行的速度必然很快了。而且虚拟内存机制还解决了内存碎片和内存不连续的问题。为什么可以在有限的物理内存上达到这样的效果呢？这就要提到虚拟内存的实现机制了。
虚拟内存的实现机制
首先呢，提一个概念，交换空间（swap space），这个大家应该不陌生，在重装系统的时候，会让你选择磁盘分区，就比如说一个硬盘分几个部分去管理。其中就会分一部分磁盘空间用作交换，叫做swap space。其实就是一段临时存储空间，内存不够用的时候就用它了，虽然它也在磁盘中，但省去了很多的查找时间啊。当发生进程切换的时候，内存与交换空间就要发生数据交换一满足需求。所以啊，进程的切换消耗是很大的，这也说明了为什么自旋锁比信号量效率高的原因。
pidstat -r
- PID： 进程标识符
- minflt/s: 每秒次缺页错误次数(minor page faults)，次缺页错误次数意即虚拟内存地址映射成物理内存地址产生的page fault次数
- majflt/s: 每秒主缺页错误次数(major page faults)，当虚拟内存地址映射成物理内存地址时，相应的page在swap中，这样的page fault为major page fault，一般在内存使用紧张时产生
- VSZ: 该进程使用的虚拟内存(以kB为单位)
- RSS: 该进程使用的物理内存(以kB为单位)
- %MEM: 该进程使用内存的百分比
- Command：task命令名
查看磁盘信息
查看硬盘磁盘IO
- rkB /s：每秒读取数据量kB；
- wkB/s：每秒写入数据量kB；
- svctm I/O：请求的平均服务时间，单位毫秒
- await I/O：请求的平均等待时间，单位毫秒，值越小，性能越好
- util：一秒钟有百分几的时间用于I/O操作。接近100%时，表示磁盘带宽跑满，需要优化程序或者增加磁盘；
rkB/s，wkB/s根据系统应用不同会有不同的值，但有规律遵循：长期、超大数据读写，肯定不正常，需要优化程序读取。
svctm的值与await的值很接近，表示几乎没有I/O等待，磁盘性能好，如果await的值远高于svctm的值，则表示I/O队列等待太长，需要优化程序或更换更快磁盘
通过pidstat -d也可以查看磁盘IO信息
- PID：进程id
- kB_rd/s：每秒从磁盘读取的KB
- kB_wr/s：每秒写入磁盘KB
- kB_ccwr/s：任务取消的写入磁盘的KB。当任务截断脏的pagecache的时候会发生。
- iodelay：任务的I/O阻塞延迟，以时钟周期为单位，包括等待同步块 I/O 和换入块 I/O 结束的时间
- COMMAND:task的命令名