LPIC201 の主題200(キャパシティプランニング)で free の出力を見て「free 列が小さいからメモリ不足」と判断する選択肢に引っかかった。Linux はメモリを積極的にバッファ・キャッシュに回す設計のため、free 列単独では「真の空き」を表さない。実質利用可能メモリは available 列(buff/cache の解放分加味)。さらにスワップ側は swapon -s の 5 列構造で識別する必要があり、両者を 1 本にまとめておく。

vmstatの読み方 ・ topコマンドの読み方 と対になる記事。

free の出力(procps-ng 3.3.10 以降)

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        8000000     2000000     1000000      100000     5000000     5500000
Swap:       2000000      100000     1900000

これは 8 GB RAM・2 GB Swap を想定した出力。procps-ng 3.3.10 以降の標準書式で、列ヘッダに available が登場する。

列の意味

列意味解釈
total総物理メモリ–
used使用中(total - free - buff/cache ≒ アプリケーション使用量)–
free未使用(カーネルに割り当てられていない領域)「メモリ空き」とイコールではない
sharedtmpfs 等の共有メモリ–
buff/cacheバッファ + ファイルキャッシュ(解放可能)–
available実質利用可能量(buff/cache の解放分加味)真の空き

available 列が「真の空き」である理由

Linux は「使われていないメモリは無駄」という思想で、ディスクキャッシュとして積極的に buff/cache を埋める。なので free 列は普段から小さい値で出てくるのが普通。アプリケーションがメモリを要求すれば、buff/cache から必要分が解放されてアプリに渡る。

つまり、

真の空き ≒ free + 解放可能な buff/cache  =  available

「実質的に利用可能なメモリ量」と問われたら available 列 を選ぶ。free 列を選ぶと、Linux のメモリ運用思想を理解していないと判定される。

旧書式との違い

procps-ng 3.3.10 未満の古い環境では available 列がなく、buffers と cached が別列で出る。

              total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:        8000000    2000000    1000000     100000     200000    4800000
Swap:       2000000     100000    1900000

旧書式を見るときは「used = total − free − (buffers + cached)」と読み替える。新書式と並びが違う点に注意(used / free / shared / buff/cache vs used / free / shared / buffers / cached)。

主要オプション

オプション単位
-bバイト
-kKiB(既定)
-mMiB
-gGiB
-h自動人間可読(K/M/G)
-s NN 秒間隔で繰り返し
-ttotal 行(Mem + Swap 合計)追加

swapon -s の出力(5 列構造)

Filename                Type            Size    Used    Priority
/dev/sda5               partition       2097148 102400  -2
/swapfile               file            1048576 0       -3

Filename Type Size Used Priority の 5 列が並んだら swapon -s 確定。/proc/swaps を cat した出力と同等。

列の意味

列意味
Filenameスワップ領域のパス(デバイスファイル or 通常ファイル)
Typepartition(パーティション) or file(通常ファイル)
Size全体サイズ(KiB)
Used使用中サイズ(KiB)
Priority優先度(数値、大きいほど優先、-2 等の負値が既定)

Type 列の 2 値

  • partition: スワップ領域として作成された専用パーティション(mkswap /dev/sda5 等)
  • file: 通常ファイル(dd if=/dev/zero of=/swapfile で作成 + mkswap /swapfile)

Type 列に partition または file が見えたら swapon -s 確定。

swapon の他オプション

オプション機能
-s / --summary一覧表示(= cat /proc/swaps)
-a/etc/fstab の swap エントリを全て有効化
-p PRIO優先度指定

swapoff -a で全スワップを無効化、swapon -a で /etc/fstab の sw エントリを再有効化。

出力 → コマンド識別の判別キー

特徴コマンド
列 total used free shared buff/cache available + 行 Mem: Swap:free(procps-ng 新書式)
列 total used free shared buffers cached + 行 Mem: Swap:free(旧書式)
列 Filename Type Size Used Priority(5 列) + Type に partition / fileswapon -s

試験本番で踏みやすい罠 4 種

罠①: free 単独でメモリ不足判定

free 列だけ見て「空きメモリが少ない = メモリ不足」と判定する選択肢。実際の判断は available 列で行う。さらに「メモリ逼迫」は単一値ではなく、

  1. available が極端に小さい
  2. かつ Swap used が増加傾向
  3. かつ vmstat の si/so や wa が高い

の 3 条件が揃って初めて成立する。

罠②: 「buff/cache が大きい = メモリ無駄遣い」

これは Linux のメモリ運用思想を勘違いしている。buff/cache はキャッシュ用途で積極的に使われ、アプリ要求時には即解放される。「buff/cache が大きい = ディスクキャッシュが効いている健全な状態」と読むのが正しい。

罠③: swapon -s と /proc/swaps を別物と誤認

swapon -s と cat /proc/swaps は 同じ内容 を出す。試験で「同等の出力を得る方法」を問われたら両者は等価。

罠④: Type の partition と file を取り違え

専用パーティションなら partition、通常ファイル(swapfile)なら file。mkswap 後にどちらの形態でも作れるので、Type 列で見分ける。

自己チェック

書きながら自問できるようにしておきたい項目:

  • free 出力で「実質利用可能メモリ」を表す列は何か(available)
  • なぜ free 列単独でメモリ不足判定できないか(Linux は buff/cache を積極利用するため、必要時に解放されて使える)
  • available 列は概念的にどう計算されるか(free + 解放可能な buff/cache)
  • swapon -s の出力列を順に書けるか(Filename Type Size Used Priority)
  • swapon -s の Type 列に入る 2 値は何か(partition / file)
  • swapon -s と等価のコマンドは何か(cat /proc/swaps)
  • procps-ng 旧書式と新書式の列の違いは何か(旧: buffers / cached 別列、新: buff/cache 統合 + available 列追加)
  • 「メモリ逼迫」と判定するための 3 条件は何か(available 極小 + Swap used 増 + wa 高)

変更履歴

  • 2026-05-06: 初版公開