Linux缓存与缓冲

Posted 2020-10-28

 首先，二者针对的对象不同，buffer叫缓冲，cache叫缓存。buffer是为了提高内存和硬盘或者其他I/O设备之间的数据交换速度而设计的；cache是为了提高CPU和内存之间的数据交换速度而设计的，缓存是分级的，比如一级缓存、二级缓存等。

 CPU在执行程序所用的指令都要在内存中获取，但是内存的读写速度要比CPU慢得多，为了提高两者之间的交换速度，就在CPU和内存之间增加了cache。cache要比内存的速度快，这样就可以提高数据交换的速度，一般情况下cache是比较小的，因为CPU不能集成太多的集成电路。当然为了进一步的加快速度，陆陆续续又有了二级cache、三级cache...，通过此设计，CPU就减少了访问内存的次数，所以提高了速度。当然，如果cache中没有CPU想要的数据，CPU还是会到内存中去获取的。

 buffer是把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，Linux系统中有一个守护进程定期将buffer中的内容统一写到磁盘，也可以通过sync命令手动进行。比如说：某个进程有多个字段的写入，在整个字段接收完之前，进程会先把这些字段统一放到buffer中。

 

接下来分享一下free命令所输出的内容：

[[email protected] ~]# free -m

             total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:           980        522        458          1        118        190

-/+ buffers/cache:        214        766

Swap:         1983          0       1983

第一行是从全局角度描述系统使用内存的状况：

total（980）：总的物理内存=used+free

used（522）：已使用的内存=buffers+cached

free（458）：未被使用的内存

shared（1）：应用程序共享内存

buffers（118）：缓存，主要用于目录方面<ls大目录时可以看到此值的变化>

cached（190）：缓存，用于以打开的文件

第二行是显示应用程序对内存的使用

- buffers/cache（214）：应用程序使用的内存大小=used-buffers-cached

+ buffers/cache（766）：可供应用程序使用的内存大小=free+buffers+cached

第三行swap的使用

total（1980）：总大小

used（0）：已使用大小

free（1980）：剩余大小

有更深的理解希望大家指点，谢谢。