Linux中Buffer和Cache的區別

今天我們再來討論下linux系統中關於Buffer和Cache的區別,buffer與cache操作的對象就不一樣。

1、buffer(緩衝)

是爲了提高內存和硬盤(或其他I/O設備)之間的數據交換的速度而設計的。

2、cache(緩存)

從CPU角度考慮,是爲了提高cpu和內存之間的數據交換速度而設計的,例如平常見到的一級緩存、二級緩存、三級緩存。


cpu在執行程序所用的指令和讀數據都是針對內存的,也就是從內存中取得的。由於內存讀寫速度慢,爲了提高cpu和內存之間數據交換的速度,在cpu和內存之間增加了cache,它的速度比內存快,但是造價高,又由於在cpu內不能集成太多集成電路,所以一般cache比較小,以後intel等公司爲了進一步提高速度,又增加了二級cache,甚至三級cache,它是根據程序的局部性原理而設計的,就是cpu執行的指令和訪問的數據往往在集中的某一塊,所以把這塊內容放入cache後,cpu就不用在訪問內存了,這就提高了訪問速度。當然若cache中沒有cpu所需要的內容,還是要訪問內存的。


從內存讀取與磁盤讀取角度考慮,cache可以理解爲操作系統爲了更高的讀取效率,更多的使用內存來緩存可能被再次訪問的數據。


緩衝(buffers)是根據磁盤的讀寫設計的,把分散的寫操作集中進行,減少磁盤碎片和硬盤的反覆尋道,從而提高系統性能。linux有一個守護進程定期清空緩衝內容(即寫入磁盤),也可以通過sync命令手動清空緩衝。


簡單來說,buffer是即將要被寫入磁盤的,而cache是被從磁盤中讀出來的。 buffer是由各種進程分配的,被用在如輸入隊列等方面。一個簡單的例子如某個進程要求有多個字段讀入,在所有字段被讀入完整之前,進程把先前讀入的字段放在buffer中保存。


cache經常被用在磁盤的I/O請求上,如果有多個進程都要訪問某個文件,於是該文件便被做成cache以方便下次被訪問,這樣可提高系統性能。

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