在Linux系统中，内存管理是确保系统高效运行的核心环节，而Cached内存作为内存管理的重要组成部分，其作用与机制常常引发用户的关注与误解，要理解Cached内存的本质，首先需要明确Linux内存管理的基本设计理念：Linux会尽可能地利用空闲内存进行磁盘数据的缓存，以提升系统性能，这与许多操作系统将空闲内存视为“可用”的设计有所不同。
Cached内存的定义与作用
Cached内存（页缓存，Page Cache）是Linux内核用于缓存文件数据在内存中的区域，当应用程序读取或写入文件时，内核不会立即直接操作磁盘，而是先将数据缓存在Cached内存中，这种设计基于局部性原理——程序在短时间内访问的数据很可能被再次访问，通过内存缓存可以显著减少磁盘I/O操作,从而大幅提升数据读写速度。
当用户读取一个大文件时，首次读取会从磁盘加载数据到Cached内存，后续再次读取相同数据时，系统会直接从内存中获取，避免了磁盘寻道和旋转延迟，速度可提升几个数量级，对于写入操作，数据也会先写入缓存，待系统空闲时再异步写入磁盘，既提高了写入效率,又减少了磁盘磨损。
Cached内存与Free内存、Buffers内存的区别
在Linux系统中，通过free -h命令可以看到内存分为total、used、free、available、buff/cache等部分，其中buff/cache即Buffers与Cached内存的总和,三者存在明确的功能差异：
| 内存类型 | 定义 | 主要作用 |
|---|---|---|
| Buffers | 用于存储文件系统元数据的缓冲区，如inode、目录结构等 | 主要对块设备（如磁盘分区）的读写进行缓存，属于块设备缓存 |
| Cached | 用于存储文件数据的页缓存，即文件内容的内存副本 | 对文件读写操作进行缓存，减少磁盘I/O，属于文件数据缓存 |
| Free | 未被分配的空闲内存 | 可被新进程或内核立即使用 |
| Available | 可供新进程使用的内存大小（包括Free + 可回收的Cached + 可回收的Buffers） | 更准确地反映系统实际可用的内存，是用户判断内存压力的重要参考 |
Buffers侧重于块设备元数据的缓存，而Cached侧重于文件数据的缓存，二者统称为“可回收内存”，当系统内存不足时,内核会回收这部分内存以供新进程使用。
Cached内存的动态管理机制
Linux内核并非将Cached内存视为“已用内存”，而是将其视为“可利用的内存资源”,内核通过以下机制动态管理Cached内存：
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LRU（最近最少使用）算法：内核维护活跃和非活跃内存页链表，当内存不足时，优先回收非活跃链表中未被访问的页缓存数据,确保高频访问的数据保留在内存中。
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内存回收（kswapd）：内核中的kswapd后台进程会在内存使用率达到特定阈值（如
vm.swappiness参数控制，默认60）时主动回收Cached内存，避免直接触发OOM（Out of Memory）杀手。 -
直接回收（Direct Reclaim）：当进程申请内存而空闲内存不足时，会直接同步回收Cached内存，可能导致短暂的性能下降,因此系统会尽量避免触发直接回收。
通过这些机制，Cached内存既发挥了缓存优势，又不会因过度占用内存影响系统运行，当系统内存充足时，Cached内存可以增长到较大规模；当内存紧张时，内核会自动回收,释放内存给应用程序。
如何正确看待Cached内存的使用
许多用户看到free命令中buff/cache占用较高时，会误以为系统内存不足，但实际上这通常是Linux系统高效运行的表现，判断内存是否紧张，应重点关注available内存而非used或buff/cache。
free -h
输出中，若available内存持续低于总内存的10%-20%，且系统出现卡顿、响应缓慢等现象，则可能存在内存泄漏或内存不足问题，需进一步排查进程内存使用情况（如使用top或htop命令），反之，若available内存充足，buff/cache占用高则完全正常，说明系统正在利用内存提升磁盘I/O性能。
优化Cached内存的建议
虽然Cached内存是系统的宝贵资源,但在特定场景下可通过合理调整参数优化其行为：
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调整
vm.swappiness：通过sysctl vm.swappiness=10（值范围0-100，默认60）降低kswapd回收Cached内存的积极性，减少磁盘交换，适用于内存充足的服务器，但需注意,值过低可能导致OOM风险。 -
手动清理Cached内存：在确认系统内存充足但Cached内存占用过高时，可通过
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches清理页缓存（需先同步磁盘数据），此操作通常用于测试或临时释放内存,不建议频繁使用。 -
优化应用程序内存使用：对于内存泄漏的应用程序，及时修复或重启进程,避免异常占用内存导致Cached内存被过度回收。
Linux中的Cached内存是提升系统性能的关键机制，通过缓存文件数据减少磁盘I/O，其动态管理特性确保了内存资源的高效利用，用户无需因buff/cache占用高而担忧，而应关注available内存和系统整体运行状态，理解Cached内存的工作原理，有助于更好地监控系统性能、优化资源配置,充分发挥Linux内存管理的优势。
