Use sync e sysctl para esvaziar a memória cache no Linux

Neste post, vou mostrar como usar algumas ferramentas de linha de comando para escoar o cache da memória RAM.
O objetivo deste post é dar aos iniciantes um pouco mais de conhecimento sobre gerenciamento de memória no Linux e alguns comandos para gestão do sistema de cache.

Em que casos é necessário limpar a memória cache do meu sistema?

Em duas palavras: quase nunca.
O sistema já tem um excelente gerenciamento de memória e a tendência é sempre aproveitar toda a quantidade de memória disponível no seu computador ou smartphone, caso você esteja usando o Android.
A função do caching é tornar o sistema mais veloz, na medida em que ele mantém sempre à mão as informações mais requisitadas. O Linux é extremamente eficiente nisto e não há por que “se meter” neste processo e fazer o trabalho “manualmente”.
Em alguns casos, contudo, o processo de escoamento do cache pode ser útil.
Ao transferir arquivos muito volumosos (vídeos, por exemplo) do seu HD para um pendrive ou um HD externo, conectado na entrada USB, o Linux usa muito o sistema de caching, como sistema intermediário de armazenamento.
O motivo de o Linux usar intensivamente o caching é que o seu dispositivo interno transfere os dados muito mais rápido do que os dispositivos externos conseguem absorver.
Este é um dos motivos para você não conseguir desmontar/ejetar um pendrive ou qualquer outro dispositivo conectado — por que ele ainda não gravou todos os dados, ainda armazenados no cache.

Como esvaziar o cache

Os comandos sysctl e o sync podem ser usados em conjunto ou separados para realizar a tarefa.
Vamos verificar, antes, se o cache está sendo usado. Para isto, abra um terminal e digite o seguinte comando:

free -m

             total       usado      livre    compart.  buffers     em cache
Mem:          3,6G       2,9G       723M       172M       3,5M       1,5G
-/+ buffers/cache:       1,4G       2,2G
Swap:          15G         0B        15G

Observe a última coluna em cache.
No exemplo acima, há quase 1,5 Gb da memória cache em uso.
Para limpar o cache será necessário executar comandos com privilégios administrativos.
Veja como:

sudo sync
sudo sysctl -w vm.drop_caches=3
sudo sysctl -w vm.drop_caches=0

alternativamente, você pode executar os 3 comandos, em uma linha só:

sudo sync && sudo sysctl -w vm.drop_caches=3 && sudo sysctl -w vm.drop_caches=0

Saiba o que a linha de comando acima faz:

• sync — este comando, assegura que os dados pendentes no sistema de cache sejam escoados pro disco.
• sysctl -w vm.drop_caches = 3 — limpa o cache na memória
• sysctl -w vm.drop_caches = 0 — reinicia o drop cache.

Veja o resultado:

             total       usado      livre    compart.  buffers     em cache
Mem:          3,6G       1,7G       1,8G       124M         0B       351M
-/+ buffers/cache:       1,4G       2,2G
Swap:          15G       156K        15G

Observe como o uso do cache foi drasticamente reduzido.
Esta linha de comando pode ser usada para limpar o cache armazenado na memória RAM.

Método alternativo

O método anterior funciona bem no Ubuntu.
Mas pode não dar resultado em outras distros. Neste caso, recomendo usar o comando sync das seguintes formas:
Para liberar pagecache, dentries e inodes, use o sync desta maneira:

sudo sync; sudo echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

Para liberar dentries e inodes use-o assim:

sudo sync; sudo echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches

Para liberar apenas o pagecache, faça assim:

sudo sync; sudo echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

Se você conhece outras maneiras para realizar o serviço, seja bem vindo para comentar sobre isso.
Não esqueça de compartilhar o post! 😉

GLOSSÁRIO

• drop cache — versões superiores à 2.6.15 do kernel do Linux, dispõem de um mecanismo que faz o kernel eliminar o page cache e/ou o cache de inodes e o cache dentry — o que pode auxiliar significativamente na liberação de memória no sistema.
  Para fazer uso manual do /proc/sys/vm/drop_caches, basta gravar um número nele — o que pode ser feito com o comando echo.
• page cache — também chamado de disk cache é uma cópia de parte dos dados do disco, mantida na memória RAM, pelo sistema operacional.
  O objetivo é dar acesso mais rápido a estes dados ao usuário.
• dentries — A palavra “dentry” é uma abreviatura para “directory entry” (entrada de diretório).
  Uma dentry é nada além de um componente específico no caminho para um arquivo a partir da raiz do sistema. Sua função é prover acesso a arquivos e diretórios. Mohan, I. Chandra (2013)
• inodes — “inode” é abreviatura para “index node“. Em um sistema de arquivos Unix, um inode é uma estrutura de dados usada para representar um objeto do sistema de arquivos – qual seja um arquivo, um diretório etc.
  Cada inode armazena os atributos e localizações dos blocos do disco referentes ao sistema de arquivos.
• buffers — memória usada temporariamente para armazenar dados em tráfego no sistema.

Se quiser ler mais sobre o assunto:
O sistema de arquivos /proc.
http://www.commandlinefu.com/commands/view/1026/empty-the-linux-buffer-cache
http://duopetalflower.blogspot.com.br/2009/09/clearing-cache-memory-in-linux-using.html