Linux 内存高速缓存（cache）类型分析

      在Liunx内存管理机制中，除了对目录项（dentry，Linux文件系统中某个inode的链接）进行缓存外,

还采取了两种高速缓存，即Buffer Cache和Page Cache，前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的

读写。通过增加这些Cache，有效缩短 I/O时间。

       先通过free命令查看内存使用情况：

                 free -m

                    total       used       free     shared    buffers     cached  

Mem:         32176      30032       2144          0        249      25938

-/+ buffers/cache:       3844      28332

Swap:            0          0          0

        返回结果中，buffer和cache说明两种前面提及的两种高速缓存使用内存情况，其中：

        Buffers ：说明缓存块设备读写的内存大小（buffer cache），这部分缓存主要用于

                       目录项、inode等文件系统元数据。如果ls一个包含很多内容的目录，可以

                       发现这个值明显增大。

        Cache   ：说明用于缓存文件系统读写的内存大小（page cache），这部分缓存主要用于

                        打开的文件，如果 cache 的值很大，说明缓存的文件较多，在进行读写时，命

                        中率也将提高，如果频繁访问到的文件大部分被缓存，则必然减少磁盘的读IO。

                       It is similar like "Buffers", only this time it caches pages from file reading.

两种cache处理数据采用策略是不同的，具体如下：

buffer采用先进先出策略，cache则采用最少使用原则（LRU），即对于buffer缓存来说，

当缓存的内容达到其最大容量时，最先缓存的内容被清空，对于cache来说，当缓存的内容达到

其最大容量时，最少被访问的内容被清空。

 

释放不同高速缓存的方法是通过修改/proc文件系统相关参数，/proc是Linux虚拟文件系统，

通过对其进行读写操作实现与用户空间和内核空间的通信。即通过修改/proc中的内容,对当前kernel

的行为做出调整。内存缓存释放是通过调整/proc/sys/vm/drop_caches的值实现。

        具体规则如下:

              1）运行sync将dirty的内容写回硬盘，防止数据丢失。

              2）释放page cache

                     echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

              3）是否VFS目录项和文件系统inodes
                     echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches
              4）释放 pagecache,VFS目录向和inodes
                   echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

        其实在具体的应用中，不需要手动是否内存高速缓存，因为linux提供了相关机制来实现对这些高速

的最优控制，除非你看着不爽。其实查看实际的可以内存不是看free返回的第一行，而是看第二行，即

        -/+ buffers/cache:       3844      28332

        其中3844是实际已经使用的内存大小，28332是可用内存大小，前面的 -/+ buffers/cache是指：

        实际使用内存=used-buffers-cached

        实际可用内存=free+buffers-cached