如果你使用过 top 命令来查看 Fedora 系统中的内存使用情况，你可能会惊讶，看起来消耗的数量比系统可用的内存更多。下面会详细介绍内存使用情况以及如何理解这些数据。

内存实际使用情况

操作系统对内存的使用方式并不是太通俗易懂。事实上，其背后有很多不为人知的巧妙技术在发挥着作用。通过这些方式，可以在无需用户干预的情况下，让操作系统更有效地使用内存。

大多数应用程序都不是系统自带的，但每个应用程序都依赖于安装在系统中的库中的一些函数集。在 Fedora 中，RPM 包管理系统能够确保在安装应用程序时也会安装所依赖的库。

当应用程序运行时，操作系统并不需要将它要用到的所有信息都加载到物理内存中。而是会为存放代码的存储空间构建一个映射，称为虚拟内存。操作系统只把需要的部分加载到内存中，当某一个部分不再需要后，这一部分内存就会被释放掉。

这意味着应用程序可以映射大量的虚拟内存，而使用较少的系统物理内存。特殊情况下，映射的虚拟内存甚至可以比系统实际可用的物理内存更多！而且在操作系统中这种情况也并不少见。

另外，不同的应用程序可能会对同一个库都有依赖。Fedora 中的 Linux 内核通常会在各个应用程序之间共享内存，而不需要为不同应用分别加载同一个库的多个副本。类似地，对于同一个应用程序的不同实例也是采用这种方式共享内存。

如果不首先了解这些细节，top 命令显示的数据可能会让人摸不着头脑。下面就举例说明如何正确查看内存使用量。

使用 top 命令查看内存使用量

如果你还没有使用过 top 命令，可以打开终端直接执行查看。使用 Shift + M 可以按照内存使用量来进行排序。下图是在 Fedora Workstation 中执行的结果，在你的机器上显示的结果可能会略有不同：

主要通过以下三列来查看内存使用情况：VIRT、RES 和 SHR。目前以 KB 为单位显示相关数值。

VIRT 列代表该进程映射的 虚拟 virtual 内存。如上所述，虚拟内存不是实际消耗的物理内存。例如， GNOME Shell 进程 gnome-shell 实际上没有消耗超过 3.1 GB 的物理内存，但它对很多更低或更高级的库都有依赖，系统必须对每个库都进行映射，以确保在有需要时可以加载这些库。

RES 列代表应用程序消耗了多少实际（ 驻留 resident ）内存。对于 GNOME Shell 大约是 180788 KB。例子中的系统拥有大约 7704 MB 的物理内存，因此内存使用率显示为 2.3％。

但根据 SHR 列显示，其中至少有 88212 KB 是 共享 shared 内存，这部分内存可能是其它应用程序也在使用的库函数。这意味着 GNOME Shell 本身大约有 92 MB 内存不与其他进程共享。需要注意的是，上述例子中的其它程序也共享了很多内存。在某些应用程序中，共享内存在内存使用量中会占很大的比例。

值得一提的是，有时进程之间通过内存通信，这些内存也是共享的，但 top 这样的工具却不一定能检测到，所以以上的说明也不一定准确。

关于交换分区

系统还可以通过交换分区来存储数据（例如硬盘），但读写的速度相对较慢。当物理内存渐渐用满，操作系统就会查找内存中暂时不会使用的部分，将其写出到交换区域等待需要的时候使用。

因此，如果交换内存的使用量一直偏高，表明系统的物理内存已经供不应求了。有时候一个不正常的应用也有可能导致出现这种情况，但如果这种现象经常出现，就需要考虑提升物理内存或者限制某些程序的运行了。

感谢 Stig Nygaard 在 Flickr 上提供的图片（CC BY 2.0）。