研究 linux 内核 - 页高速缓存(cache)

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研究 linux 内核 - 页高速缓存(cache)

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, U+ ]1 v( t" F9 ?1，说在前面
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3 w% S1 n# i. `1 |) l; s$ P$ v  @7 c
1》页高速缓存是内存的一部分，只是用途是用来缓存磁盘块的。
/ C7 t; I6 c# |2》页高速缓存存在基于两方面因素，访问内存的速度要远远高于访问磁盘，临时局部原理（tmporal locality）
3》核心结构体：struct address_space。在<linux/fs.h>，可见跟文件系统关系紧密。

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& Q1 R( r' u+ N
' C  B9 G, O4 u9 S  e2，页高速缓存的原理和过程


1》应用程序调用文件I/O函数，C库封装，系统调用，VFS，文件系统操作方法产生I/O请求，块设备I/O层给请求队列排序
2》再加上页高速缓存，减少实际的磁盘访问量，提高I/O操作效率。来完成整个文件I/O过程。
3》如果I/O请求的块(文件系统的最小操作单位)，在页高速缓存中，则直接操作页高速缓存。
7 `" u4 `: |. B- _4》如果高速缓存中没有，则访问磁盘。



6 N+ E& N/ O# E
) E$ h3 p: J$ V1 h3，如何检查I/O请求的块是否在页高速缓存中


1》基于“基树”的搜索方法
2》老的内核基于“页散列表”


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4，页回写（pdflush线程组）
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1 K; ^" F  I4 q& `- P, ]2 h
1》页回写，就是将页高速缓存的内容（脏页）写回磁盘（同步）
2》由于不能一直直接操作页高速缓存，所以在一定条件下要页回写。
3》有一个内核线程（pdflush）专门负责在适当时候执行页回写操作。
) L& Z/ x2 n- ~- Q& s4》适当时候就是，空闲内存小于阈值，脏页到一定时间。
5》如果页回写任务过重（阻塞1秒），则再起一个pdflush。否则就减少一个pdflush。


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