Linux에서 메모리 상태 확인하기: free 명령어

 

free는 Linux에서 현재 system memory 상태를 확인하기 위해 사용하는 대표적인 명령어임.

• Ubuntu 같은 Linux distribution에서는 별도의 설치 없이 기본적으로 사용할 수 있으며, RAM과 swap memory의 사용량을 간단히 확인할 수 있음.

참고로, macOS에는
기본적으로 free 명령어가 없음.

 

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기본 사용법

가장 기본적인 사용법은 다음과 같음.

free

• 기본 출력은 byte 단위임.
• 일반적으로는 -h option을 같이 사용함.

즉, 다음이 기본적인 사용법임:

free -h

• -h는 human-readable의 의미임.
• 사람이 읽기 쉬운 단위인 KiB, MiB, GiB 등으로 출력해줌.

kibi-, mebi- 와 같은 binary multiples 의 prefix에 대한 자세한 내용은 다음을 참고:

https://dsaint31.me/mkdocs_site/CE/ch01/ch01_14_prefix

BME

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출력 예시

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.7Gi       1.8Gi       779Mi       0.0Ki       5.1Gi       5.5Gi
Swap:             0B          0B          0B

위 출력은 크게 두 부분으로 나누어 볼 수 있음.

1. Mem : 실제 물리 메모리, 즉 RAM
2. Swap : RAM이 부족할 때 보조적으로 사용하는 disk 기반 memory 영역

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Mem 행의 의미

이 행은 현재 RAM의 사용 상태를 나타냄.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.7Gi       1.8Gi       779Mi       0.0Ki       5.1Gi       5.5Gi

• total : 전체 물리 메모리 크기임.
  • 즉, 이 system에서 Linux가 사용할 수 있는 RAM이 약 7.7GiB라는 의미임.
  • binary byte 를 사용함 (1024 기준)
• used : 현재 사용 중인 memory임.
  • 여기에는 현재 실행 중인 process, kernel이 사용하는 memory 등이 포함됨.
• free : 완전히 비어 있는 memory임.
  • Linux에서는 free 값이 작다고 해서 바로 memory가 부족하다는 뜻은 아님.
  • Linux는 사용하지 않는 RAM을 그냥 비워두지 않고 file cache 등으로 활용함.
  • 따라서 free보다 available을 보는 것이 더 중요함.
• shared : 여러 process가 공유해서 사용하는 memory임.
  • 예를 들어 shared memory, tmpfs, /dev/shm 등이 여기에 영향을 줄 수 있음.
  • 일반적인 상황에서는 크게 신경 쓰지 않아도 되는 값임.
• buff/cache : buffer와 cache로 사용 중인 memory임.
  • Linux는 disk I/O 성능을 높이기 위해 남는 RAM을 file cache로 활용함.
  • 예를 들어 한 번 읽은 file을 memory에 cache해두면, 다음에 같은 file을 읽을 때 disk에서 다시 읽지 않고 RAM에서 빠르게 가져올 수 있음.
  • 따라서 buff/cache가 크다고 해서 나쁜 상태가 아님.
  • 필요한 경우 이 cache 영역의 상당 부분은 회수되어 application에 제공될 수 있음.
• available : 가장 중요하게 봐야 하는 값임.
  • available은 현재 system에서 새 process나 기존 process가 추가로 사용할 수 있을 것으로 예상되는 memory 양임.
  • 즉, 단순히 완전히 비어 있는 free memory만 보는 것이 아니라, 필요할 때 회수 가능한 cache 영역까지 고려한 값임.

위 예시에서는 다음과 같음.

free       = 779Mi
buff/cache = 5.1Gi
available  = 5.5Gi

• 완전히 비어 있는 memory는 779Mi뿐이지만, 실제로 사용할 수 있는 memory는 약 5.5Gi임.

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Swap 행의 의미

Swap은 RAM이 부족할 때 disk 공간 일부를 memory처럼 사용하는 영역임.

 

하지만 disk는 RAM보다 훨씬 느리기 때문에 swap 사용량이 많아지면 system 성능이 크게 떨어질 수 있음.

               total        used        free      
Swap:             0B          0B          0B

 

위 예시에서는 swap이 아예 설정되어 있지 않음.

Swap total = 0B
Swap used  = 0B
Swap free  = 0B

 

즉, 이 system은 swap 없이 RAM만으로 동작하고 있음.

• swap 사용량(used)이 계속 증가한다면 RAM이 부족하거나 memory pressure가 있는 상태일 수 있음.
• 특히 swap 사용량이 많고 system이 느려진다면 memory 부족을 의미함.

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참고: 주기적으로 확인하기

메모리 상태를 반복해서 확인하고 싶다면 watch 명령어와 함께 사용할 수 있음.

watch -n 1 free -h

 

위 명령어는 1초마다 free -h를 다시 실행하여 memory 상태를 갱신해서 보여줌.

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같이 보면 좋은 자료들

2023.10.02 - [분류 전체보기] - Shell 과 CLI 명령어 요약 정리

Shell 과 CLI 명령어 요약 정리