红联Linux门户
Linux帮助

Linux页缓存简介

发布时间:2015-01-17 10:42:13来源:linux网站作者:zkylqh123

为了提高读写文件速度,linux系统采用一种页缓存机制。当应用程序调用read,write等函数读写文件时,系统并不立即与硬盘进行操作,而是查看需要读取的数据是否已在页缓存中,如不在,则从硬盘读取。当写入时,只是将数据写入至页缓存,然后使用系统进程pdflush根据一定算法写入至硬盘,算法细节文章后部分会进行一个简单介绍。


系统当前页缓存大小等数据可以查看/proc/meminfo文件,下面是一个简单例子:

[root@unimas_ses ]# cat /proc/meminfo
Cached:        1094972 kB
Dirty:           20484 kB
Writeback:           0 kB


为了阅读方便,很多与本文章内容不相关信息去除了。

Cached:当前页缓存大小

Dirty:页缓存中等待被写入硬盘数据大小

Writeback:正在写入硬盘数据大小,这个值一般为0,没办法,硬盘写入速度太快了。


页缓存简单介绍完毕,下面就介绍刷新页缓存的pdflush进程了。系统里只能有2~8个pdflush进程,当前pdflush进程个数可以通过/proc/sys/vm/nr_pdflush_threads 查看。当系统内全部pdflush进程繁忙超过1秒后,系统会启动一新pdflush进程。当超过一秒后,系统当前全部pdflush进程空闲时,系统会杀死一个pdflush进程。


系统有一些可控参数影响pdflush进程行为:

/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs :默认为500(单位百分之一秒),间隔多长时间唤醒pdflush进程进行工作。

但修改该配置文件一般不会对具体唤醒时间有影响,内核算法本身在根据系统实际情况进行控制。

/proc/sys/vm/dirty_expire_centiseconds :默认为3000(单位百分之一秒),数据在页缓存最长多久才会超时,刷入硬盘中。值得注意的是,默认时间为30秒,这说明一般情况下,数据会在页缓存30秒后,才会真正写入硬盘。

/proc/sys/vm/dirty_background_ratio :默认为10或者5(单位百分比),多少比例的Dirty数据在系统空闲内存中,才会刷入至硬盘。系统空闲内存计算方法=Cached+Memfree-Mapped.(这三个数据都是/proc/meminfo内)。


总结下来:系统刷新页缓存正常下只有2种情况,1:数据放入页缓存超过时限。2:页缓存中待写入数据大小已到达上线。

还有一种极端情况,当系统dirty数据大小大于等于/proc/sys/vm/dirty_ratio(默认为40%)时,write操作会堵塞,直至所有dirt写入至文件。可以通过dd if=/dev/zero of=hog模拟这种情况。