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Linux下對文件的訪問和設備的訪問通常會被cache起來加快訪問速度，這個是系統的默認行為。 而cache需要耗費我們的內存，雖然這個內存最后可以通過echo 3>/proc/sys/vm/drop_caches這樣的命令來主動釋放。但是有時候我們還是需要理解誰消耗了我們的內存。

我們來先了解下內存的使用情況:

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[root@my031045 ~]# freetotal used free shared buffers cached Mem: 24676836 626568 24050268 0 30884 508312 -/+ buffers/cache: 87372 24589464 Swap: 8385760 Page cache和buffer cache一直以來是兩個比較容易混淆的概念，在網上也有很多人在爭辯和猜想這兩個cache到底有什么區別，討論到最后也一直沒有一個統一和正確的結論，在我工作的這一段時間， page cache和buffer cache的概念曾經困擾過我，但是仔細分析一下，這兩個概念實際上非常的清晰。如果能夠了解到這兩個cache的本質，那么我們在分析io問題的時候可能會更加得心應手。 ? Page cache實際上是針對文件系統的，是文件的緩存，在文件層面上的數據會緩存到page cache。文件的邏輯層需要映射到實際的物理磁盤，這種映射關系由文件系統來完成。當page cache的數據 需要刷新時，page cache中的數據交給buffer cache，但是這種處理在2.6版本的內核之后就變的很簡單了，沒有真正意義上的cache操作。 ? Buffer cache是針對磁盤塊的緩存，也就是在沒有文件系統的情況下，直接對磁盤進行操作的數據會緩存到buffer cache中，例如，文件系統的元數據都會緩存到buffer cache中。 ? 簡單說來，page cache用來緩存文件數據，buffer cache用來緩存磁盤數據。在有文件系統的情況下，對文件操作，那么數據會緩存到page cache，如果直接采用dd等工具對磁盤進行讀寫，那么數據會 緩存到buffer cache補充一點，在文件系統層每個設備都會分配一個def_blk_ops的文件操作方法，這是設備的操作方法，在每個設備的inode下面會存在一個radix tree，這個radix tree 下面將會放置緩存數據的page頁。這個page的數量將會在top程序的buffer一欄中顯示。如果設備做了文件系統， 那么會生成一個inode，這個inode會分配ext3_ops之類的操作方法，這些方法是文件系統的方法，在這個inode下面同樣存在一個radix tree， 這里會緩存文件的page頁，緩存頁的數量在top程序的cache一欄進行統計。從上面的分析可以看出，2.6內核中的buffer cache和page cache 在處理上是保持一致的，但是存在概念上的差別，page cache針對文件的cache，buffer是針對磁盤塊數據的cache，僅此而已

有了偉大的systemtap, 我們可以用stap腳本來了解誰在消耗我們的cache了：

#這個命令行用來調查誰在加數據入page_cache [root@my031045 ~]# stap -e 'probe vfs.add_to_page_cache {printf("dev=%d, devname=%s, ino=%d, index=%d, nrpages=%d/n", dev, devname, ino, index, nrpages )}' ... dev=2, devname=N/A, ino=0, index=2975, nrpages=1777 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=3399, nrpages=2594 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=3034, nrpages=1778 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=3618, nrpages=2595 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=1694, nrpages=106 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=1703, nrpages=107 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=1810, nrpages=210 dev=2, devname=N/A, ino=0, index=1812, nrpages=211 ...

這時候我們拷貝個大文件：

[chuba@my031045 ~]$ cp huge_foo.file bar#這時候我們可以看到文件的內容被猛的添加到cache去： ... dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39393, nrpages=39393 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39394, nrpages=39394 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39395, nrpages=39395 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39396, nrpages=39396 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39397, nrpages=39397 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39398, nrpages=39398 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39399, nrpages=39399 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39400, nrpages=39400 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39401, nrpages=39401 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39402, nrpages=39402 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39403, nrpages=39403 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39404, nrpages=39404 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39405, nrpages=39405 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39406, nrpages=39406 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39407, nrpages=39407 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39408, nrpages=39408 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39409, nrpages=39409 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39410, nrpages=39410 dev=8388614, devname=sda6, ino=2399271, index=39411, nrpages=39411 ...

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux cache and buffer【转】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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