通过获取Linux中的 /proc/stat 文件中的内容可以获取系统内存的详细信息：
# cat /proc/meminfo
MemTotal: 3880404 kB
MemFree: 3182248 kB
MemAvailable: 3396580 kB
Buffers: 39588 kB
Cached: 355616 kB
SwapCached: 0 kB
Active: 318708 kB
Inactive: 252380 kB
Active(anon): 176120 kB
Inactive(anon): 248 kB
Active(file): 142588 kB
Inactive(file): 252132 kB
Unevictable: 0 kB
Mlocked: 0 kB
SwapTotal: 0 kB
SwapFree: 0 kB
Dirty: 0 kB
Writeback: 0 kB
AnonPages: 175940 kB
Mapped: 54184 kB
Shmem: 488 kB
Slab: 62040 kB
SReclaimable: 48712 kB
SUnreclaim: 13328 kB
KernelStack: 2672 kB
PageTables: 6080 kB
NFS_Unstable: 0 kB
Bounce: 0 kB
WritebackTmp: 0 kB
CommitLimit: 1940200 kB
Committed_AS: 615340 kB
VmallocTotal: 34359738367 kB
VmallocUsed: 14160 kB
VmallocChunk: 34359715580 kB
HardwareCorrupted: 0 kB
AnonHugePages: 36864 kB
CmaTotal: 0 kB
CmaFree: 0 kB
HugePages_Total: 0
HugePages_Free: 0
HugePages_Rsvd: 0
HugePages_Surp: 0
Hugepagesize: 2048 kB
DirectMap4k: 53120 kB
DirectMap2M: 3092480 kB
DirectMap1G: 3145728 kB
各字段含义见下表：
| 指标 | 作用 |
|---|---|
| MemTotal | 总内存大小 |
| MemFree | 空闲内存大小 |
| buffers/cached | 磁盘缓存的大小 |
| MemAvailable | 可用内存大小 |
| SwapTotal | 可用的swap空间的总的大小。 |
| SwapFree | 剩余swap空间的大小。 |
| Dirty | 需要写入磁盘的内存区大小。 |
| Writeback | 正在被写回磁盘的大小。 |
| AnonPages | 未映射页的内存大小。 |
| Mapped | 设备和文件等映射的大小。 |
| Slab | 内核数据结构slab的大小，可以减少申请和释放内存带来的消耗。 |
注Buffers 和 Cached的区别
Buffers 是指用来给块设备做的缓冲大小，他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages. cached 是用来给文件做缓冲。
buffers 是值存储目录里面有什么内容，权限等等。 而cached直接用来记忆我们打开的文件，比如先后执行两次命令#man X ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。 而buffers随时都在增加，比如先后两次使用ls /dev后，就会发现第二次执行的速度会较第一次快。 这就是buffers/chached的区别。
- 以内核态来讲，
buffers和cached是已经被使用的，可用内存就是MemAvailable
MemUsed = MemTotal - MemFree
- 以用户态来讲，
buffers和cached可被分配。
free = MemFree + Buffers + Cahched
- 本着监控应用对物理内存使用情况的目的采集，计算方法：
MemUsedPrec = 100*(MemTotal - MemFree - Buffers - Cahched)/MemTotal
黑洞
经过一番计算，发现 /proc/meminfo 中的数据无论如何无法与 free 中的内容对应，尤其是在 used 部分。经过一番信息检索，得出一个结论， free 命令中的数值是按照 /proc/meminfo 中的数据，根据一定算法计算所得，并且新版旧版的 free 所输出内容也不一致。因此按照 proc/meminfo 中的数据计算内存使用率是更加精确的。
进一步探索，会发现 Linux 存在一个内存黑洞，在某博主博客找到如下描述：
追踪Linux系统的内存使用一直是个难题，很多人试着把能想到的各种内存消耗都加在一起，kernel text、kernel modules、buffer、cache、slab、page table、process RSS…等等，却总是与物理内存的大小对不上，这是为什么呢？因为Linux kernel并没有滴水不漏地统计所有的内存分配，kernel动态分配的内存中就有一部分没有计入/proc/meminfo中。 —— 《/PROC/MEMINFO之谜》
综上原因，计算Linux内存使用率也就没有必要去细扣每个数值的含义了，大致了解如下内容即可：
- MemTotal：总内存大小
- MemFree： 空闲内存大小
- buffers/cached： 磁盘缓存的大小
- MemAvailable： 可用内存大小
而计算内存使用率只需按照这个方法计算：
实际可挪用的内存数: free+cache+buffer,
实际可使用的内存数: used-cache-buffer (total-free-cache-buffer)。
内存占用率：(total-available) / total * 100
C实现
同样的， 先定义一个结构体用于存放相关数据：
struct MEM_INFO
{
unsigned int total;
unsigned int free;
unsigned int buffers;
unsigned int cached;
unsigned int swap_cached;
unsigned int swap_total;
unsigned int swap_free;
unsigned int available;
};
typedef struct MEM_INFO Mem_info;
之后定义函数，用于获取及计算内存数据：
void get_mem_occupy (Mem_info *o)
{
FILE* fpMemInfo = fopen("/proc/meminfo", "r");
if (NULL == fpMemInfo)
{
return ;
}
int i = 0;
int value;
char name[1024];
char line[1024];
int nFiledNumber = 2;
int nMemberNumber = 5;
while (fgets(line, sizeof(line) - 1, fpMemInfo))
{
if (sscanf(line, "%s%u", name, &value) != nFiledNumber)
{
continue;
}
if (0 == strcmp(name, "MemTotal:"))
{
++i;
o->total = value;
}
else if (0 == strcmp(name, "MemFree:"))
{
++i;
o->free = value;
}
else if (0 == strcmp(name, "MemAvailable:"))
{
++i;
o->available = value;
}
else if (0 == strcmp(name, "Buffers:"))
{
++i;
o->buffers = value;
}
else if (0 == strcmp(name, "Cached:"))
{
++i;
o->cached = value;
}
if (i == nMemberNumber)
{
break;
}
}
// system("free");
// system("cat /proc/meminfo");
// printf("MemTotal : %d\n",o->total);
// printf("MemFree : %d\n",o->free);
// printf("MemAvailable : %d\n",o->available);
// printf("MemBuffers : %d\n",o->buffers);
// printf("MemCached : %d\n",o->cached);
// printf("MemSwapCached : %d\n",o->swap_cached);
// printf("MemSwapTotal : %d\n",o->swap_total);
// printf("MemSwapFree : %d\n",o->swap_free);
fclose(fpMemInfo);
}
float cal_mem_occupy(Mem_info *o)
{
return (100.0 * (o->total - o->available) / o->total);
}
最后调用即可：
Mem_info omem;
while(1)
{
// printf("-------------------- Mem occupy -------------------\n");
get_mem_occupy(&omem);
printf("Mem Usage(%): %8.4f\n", cal_mem_occupy(&omem));
printf("\n");
}