页高速缓存是由内存中的物理页组成的,缓存中每一页都对应着磁盘中的多个块。每当内核开始执行一个页I/O操作时(通常是对普通文件中页大小的块进行磁盘操作),首先会检查需要的数据是否在高速缓存中,如果在,那么内核就直接使用高速缓存中的数据,从而避免访问磁盘。

举个例子,当使用文本编辑器打开一个源程序文件时,该文件的数据就被调入内存。编辑该文件的过程中,越来越多的数据会相继被调入内存页。最后,当你编译它的时候,内核可以直接使用页高速缓存中的页,而不需要重新从磁盘读取该文件了。因为用户往往会反复读取或操作同一个文件,所以页高速缓存能减少大量的磁盘操作。

2、cache 如何更新?

由于页高速缓存的缓存作用,写操作实际上会被延迟。当页高速缓存中的数据比后台存储的数据更新时,那么该数据就被称做脏数据。在内存中累积起来的脏页最终必须被写回磁盘。在以下两种情况发生时,脏页被写回磁盘:

◆当空闲内存低于一个特定的阈值时,内核必须将脏页写回磁盘,以便释放内存。

◆当脏页在内存中驻留时间超过一个特定的阈值时,内核必须将超时的脏页写回磁盘,以确保脏页不会无限期地驻留在内存中。

在2.6内核中,由一群内核线程—pdflush后台回写例程统一执行两种工作。

首先,pdflush线程在系统中的空闲内存低于一个特定的阈值时,将脏页刷新回磁盘。该后台回写例程的目的在于在可用物理内存过低时,释放脏页以重新获得内存。特定的内存阈值可以通过dirty_background_ratio sysctl系统调用设置。当空闲内存比阈值:dirty_background_ratio还低时,内核便会调用函数wakeup_bdflush()唤醒一个pdflush线程,随后pdflush线程进一步调用函数background_writeout()开始将脏页写回磁盘。函数background_ writeout()需要一个长整型参数,该参数指定试图写回的页面数目。函数background_writeout()会连续地写出数据,直到满足以下两个条件:

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