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到底有什麼區別,討論到最後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 ...
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到底有什麼區別,討論到最後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。如果能夠瞭解到這兩個cache的本質,那麼我們在分析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碟,這種映射關係由文件系統來完成。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版本的內核之後就變的很簡單了,沒有真正意義上的cache操作。
Buffer cache是針對磁碟塊的緩存,也就是在沒有文件系統的情況下,直接對磁碟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用來緩存磁碟數據。在有文件系統的情況下,對文件操作,那麼數據會緩存到page cache,如果直接採用dd等工具對磁碟進行讀寫,那麼數據會緩存到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下麵會存在一個radix tree,這個radix tree下麵將會放置緩存數據的page頁。這個page的數量將會在top程式的buffer一欄中顯示。如果設備做了文件系統,那麼會生成一個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下麵同樣存在一個radix tree,這裡會緩存文件的page頁,緩存頁的數量在top程式的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是針對磁碟塊數據的cache,僅此而已。
