[Linux] 简单了解 Linux 的 Page Cache

2016-08-15
#Linux

在Linux下，Page Cache可以加速访问磁盘上的文件，这是因为，当它第一次读或写数据到类似硬盘一样的存储介质时，Linux会存储这些数据到闲置的内存区域，它充当于一个缓存的角色，如果以后读取数据，他就可以迅速的在缓存中读取，这篇文章将会简单的让你了解有关Page Cache的一些信息。

内存使用

在Linux下，有多少内存被Page Cache使用，可以用free -m查看Cached那一列，例如：

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➜  free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          7684       7437        246        230        322        734
-/+ buffers/cache:       6380       1303
Swap:          255        255          0

数据写入

如果数据被写入，他首先会写到Page Cache，并把其作为一个脏页(dirty page)进行管理，“dirty”意味着数据存储在Page Cache中，但需要先写入到底层的存储设备，这些脏页的内容会被周期性的转移（系统调用sync或fsync）到底层的存储设备上。

下面的例子将会展示创建10M的文件，它首先将会写入到Page Cache中，相应的脏页将会增加，直到他把数据写到磁盘上，在这种情况下我们将会使用sync命令

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➜  ~ cat /proc/meminfo | grep Dirty
Dirty:               160 kB
➜  ~ dd if=/dev/zero of=testfile.txt bs=1M count=10
记录了10+0 的读入
记录了10+0 的写出
10485760字节(10 MB)已复制，0.0157552 秒，666 MB/秒
➜  ~ cat /proc/meminfo | grep Dirty              
Dirty:             10480 kB
➜  ~ sync                                        
➜  ~ cat /proc/meminfo | grep Dirty
Dirty:               124 kB

数据读取

文件的写入操作不仅仅只有写入，也有读的操作，例如，当你读取同一个40M的文件两次，第二次读取将会变快，因为文件的block直接来自Page Cache的内存而不会去读取磁盘

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➜  dumpdir free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          7684       7491        192        243        328        667
-/+ buffers/cache:       6495       1188
Swap:          255        255          0
➜  dumpdir vim dump.dat
➜  dumpdir free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          7684       7515        168        243        271        691
-/+ buffers/cache:       6552       1132
Swap:          255        255          0

如果Linux的application使用的可用内存不能够满足，长时间未被使用的Page Cache将会被删除