cache和buff的区别_百度知道wuzhongjie 的BLOG
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&Page cache和buffer cache到底有什么区别呢？很多时候我们不知道系统在做IO操作的时候到底是走了page cache还是buffer cache？其实，buffer cache和page &cache是Linux中两个比较简单的概念，在此对其总结说明。
Page cache是vfs文件系统层的cache，例如 对于一个ext3文件系统而言，每个文件都会有一棵radix树管理文件的缓存页，这些被管理的缓存页被称之为page cache。所以，page cache是针对文件系统而言的。例如，ext3文件系统的页缓存就是page cache。Buffer cache是针对设备的，每个设备都会有一棵radix树管理数据缓存块，这些缓存块被称之为buffer cache。通常对于ext3文件系统而言，page cache的大小为4KB，所以ext3每次操作的数据块大小都是4KB的整数倍。Buffer cache的缓存块大小通常由块设备的大小来决定，取值范围在512B~4KB之间，取块设备大小的最大公约数。具体关于buffer cache的块大小问题可以参见我的另一篇博文《》。
这里我们可以通过一个小实验来观察一下buffer cache和page cache的差别。运行top命令，我们可以看到实验机器当前内存使用情况：
可以看出内存总容量为16GB左右，page cache用了将近10GB（3796K），buffer cache用了300MB（303796K），其余6GB（6255076K）空闲剩余。在这种情况下，如果对设备dm0进行裸盘写操作，即运行如下命令：
dd if=/dev/zero of=/dev/dm0 count=4096
那么，我么可以通过top命令发现，buffer cache的容量越来越大，空闲内存越来越少，相当一部分内存被buffer cache占用，并且在IO操作的过程中发现bdi（flush-254:176）线程在繁忙的进行数据回刷操作。
经过一段时间以后，大约6GB（6401432KB）的内存被buffer cache占用，89MB（89312KB）内存空闲，其余大约10GB（KB - 6401432KB）的内存还是被page cache占用。通过这个实验，可以说明对于裸盘的读写操作会占用buffer cache，并且当读写操作完成之后，这些buffer cache会归还给系统。为了验证page cache的占用情况，我做了文件系统级的读写操作，运行如下命令进行文件系统写操作：
cp /dev/zero ./test_file
这是一次文件拷贝操作，因此会采用page cache对文件数据进行缓存。通过top工具我们可以看出在数据拷贝的过程中，page cache的容量越来越大，空闲内存数量急剧下降，而buffer cache保持不变。
拷贝一定时间之后，空闲内存将为1.9GB（1959468KB），文件系统page cache增长为将近14.5GB（KB & 235108KB），buffer cache维持在235MB左右（235108KB）。
由此我们可以得出，page cache和buffer cache最大的差别在于：page cache是对文件数据的缓存；buffer cache是对设备数据的缓存。两者在实现上差别不是很大，都是采用radix树进行管理。
&本文出自 “” 博客，请务必保留此出处
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linux基本命令（34）
linux系统使用（39）
linux系统上，常用free命令查看内存的使用情况，本文主要为你介绍free命令的输出结果：
解释一下Linux上free命令的输出。
　　下面是free的运行结果，一共有4行。为了方便说明，我加上了列号。这样可以把free的输出看成一个二维数组FO(Free Output)。例如：
FO[2][1] =&FO[3][2] =&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1&&&&&&&&& 2&&&&&&&&& 3&&&&&&&&& 4&&&&&&&&& 5&&&&&&&&& 6
1&&&&&&&&&&&&& total&&&&&& used&&&&&& free&&&& shared&&& buffers&&&& cached
2 Mem:&&&&& && &&& 1401396&&&&&&&&& 0&&&& 870540&&
3 -/+ buffers/cache:&& &&
4 Swap:&&&& &&&& 224188&&
　　free的输出一共有四行，第四行为交换区的信息，分别是交换的总量（total），使用量（used）和有多少空闲的交换区（free），这个比较清楚，不说太多。
　　free输出地第二行和第三行是比较让人迷惑的。这两行都是说明内存使用情况的。第一列是总量（total），第二列是使用量（used），第三列是可用量（free）。
　　第一行的输出时从操作系统（OS）来看的。也就是说，从OS的角度来看，计算机上一共有:
KB（缺省时free的单位为KB）物理内存，即FO[2][1]；在这些物理内存中有KB（即FO[2][2]）被使用了；还用1401396KB（即FO[2][3]）是可用的；
这里得到第一个等式：
FO[2][1] = FO[2][2] + FO[2][3]
FO[2][4]表示被几个进程共享的内存的，现在已经deprecated，其值总是0（当然在一些系统上也可能不是0，主要取决于free命令是怎么实现的）。
FO[2][5]表示被OS buffer住的内存。FO[2][6]表示被OS cache的内存。在有些时候buffer和cache这两个词经常混用。不过在一些比较低层的软件里是要区分这两个词的，看老外的洋文:
A buffer is something that has yet to be &written& to disk.&
A cache is something that has been &read& from the disk and stored for later use.
也就是说buffer是用于存放要输出到disk（块设备）的数据的，而cache是存放从disk上读出的数据。这二者是为了提高IO性能的，并由OS管理。
Linux和其他成熟的操作系统（例如windows），为了提高IO read的性能，总是要多cache一些数据，这也就是为什么FO[2][6]（cached memory）比较大，而FO[2][3]比较小的原因。我们可以做一个简单的测试:
释放掉被系统cache占用的数据；
echo&3&/proc/sys/vm/drop_caches
读一个大文件，并记录时间；关闭该文件；重读这个大文件，并记录时间；
第二次读应该比第一次快很多。原来我做过一个BerkeleyDB的读操作，大概要读5G的文件，几千万条记录。在我的环境上，第二次读比第一次大概可以快9倍左右。
　　free输出的第二行是从一个应用程序的角度看系统内存的使用情况。
对于FO[3][2]，即-buffers/cache，表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存；对于FO[3][3]，即+buffers/cache，表示一个应用程序认为系统还有多少内存；
因为被系统cache和buffer占用的内存可以被快速回收，所以通常FO[3][3]比FO[2][3]会大很多。
这里还用两个等式：
FO[3][2] = FO[2][2] - FO[2][5] - FO[2][6]FO[3][3] = FO[2][3] + FO[2][5] + FO[2][6]
这二者都不难理解。
　　free命令由procps.*.rpm提供（在Redhat系列的OS上）。free命令的所有输出值都是从/proc/meminfo中读出的。
在系统上可能有meminfo(2)这个函数，它就是为了解析/proc/meminfo的。procps这个包自己实现了meminfo()这个函数。可以下载一个procps的tar包看看具体实现，现在最新版式3.2.8。
参考知识库
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