linux Page cache和buffer cache 正解

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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。如果能夠了解到這兩個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中的數據交给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，那麼數據會緩存到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下面同样存在一個radix tree，這裏會緩存文件的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。