linux Page cache和buffer cache 正解

Pagecache和buffercache一直以来是两个比较容易混淆的概念，在网上也有很多人在争辩和猜想这两个cache到底有什么区别，讨论到最后也一直没有一个统一和正确的结论，在我工作的这一段时间，pagecache和buffercache的概念曾经困扰过我，但是仔细分析一下，这两个概念实际上非常的清晰。如果能够了解到这两个cache的本质，那么我们在分析io问题的时候可能会更加得心应手。

Pagecache实际上是针对文件系统的，是文件的缓存，在文件层面上的数据会缓存到pagecache。文件的逻辑层需要映射到实际的物理磁盘，这种映射关系由文件系统来完成。当pagecache的数据需要刷新时，pagecache中的数据交给buffercache，但是这种处理在2.6版本的内核之后就变的很简单了，没有真正意义上的cache操作。

Buffercache是针对磁盘块的缓存，也就是在没有文件系统的情况下，直接对磁盘进行操作的数据会缓存到buffercache中，例如，文件系统的元数据都会缓存到buffercache中。

简单说来，pagecache用来缓存文件数据，buffercache用来缓存磁盘数据。在有文件系统的情况下，对文件操作，那么数据会缓存到pagecache，如果直接采用dd等工具对磁盘进行读写，那么数据会缓存到buffercache。

补充一点，在文件系统层每个设备都会分配一个def_blk_ops的文件操作方法，这是设备的操作方法，在每个设备的inode下面会存在一个radixtree，这个radixtree下面将会放置缓存数据的page页。这个page的数量将会在top程序的buffer一栏中显示。如果设备做了文件系统，那么会生成一个inode，这个inode会分配ext3_ops之类的操作方法，这些方法是文件系统的方法，在这个inode下面同样存在一个radixtree，这里会缓存文件的page页，缓存页的数量在top程序的cache一栏进行统计。从上面的分析可以看出，2.6内核中的buffercache和pagecache在处理上是保持一致的，但是存在概念上的差别，pagecache针对文件的cache，buffer是针对磁盘块数据的cache，仅此而已。