一、Cache和Buffer都是緩存,主要區別是什么
簡單說,Buffer的核心作用是用來緩沖,緩和沖擊。比如你每秒要寫100次硬盤,對系統沖擊很大,浪費了大量時間在忙著處理開始寫和結束寫這兩件事嘛。用個buffer暫存起來,變成每10秒寫一次硬盤,對系統的沖擊就很小,寫入效率高了,日子過得爽了。極大緩和了沖擊。
Cache的核心作用是加快取用的速度。比如你一個很復雜的計算做完了,下次還要用結果,就把結果放手邊一個好拿的地方存著,下次不用再算了。加快了數據取用的速度。
所以,如果你注意關心過存儲系統的話,你會發現硬盤的讀寫緩沖/緩存名稱是不一樣的,叫write-buffer和read-cache。很明顯地說出了兩者的區別。
當然很多時候宏觀上說兩者可能是混用的。比如實際上memcached很多人就是拿來讀寫都用的。不少時候Non-SQL數據庫也是。嚴格來說,CPU里的L2和L3 Cache也都是讀寫兼用——因為你沒法簡單地定義CPU用它們的方法是讀還是寫。硬盤里也是個典型例子,buffer和cache都在一塊空間上,到底是buffer還是cache?
不過仔細想一下,你說拿cache做buffer用行不行?當然行,只要能控制cache淘汰邏輯就沒有任何問題。那么拿buffer做cache用呢?貌似在很特殊的情況下,能確定訪問順序的時候,也是可以的。簡單想一下就明白——buffer根據定義,需要隨機存儲嗎?一般是不需要的。但cache一定要。所以大多數時候用cache代替buffer可以,反之就比較局限。這也是技術上說cache和buffer的關鍵區別。
補充1:不要誤解Buffer就是用來寫的,Cache就是用來讀的。讀可以用Buffer嗎?當然可以,比如你想一批一批地處理讀取而非有啥處理啥的時候,就可以用讀buffer。寫當然也可以用cache,比如你的寫入有很高的隨機性的時候。具體什么場景用Buffer什么場景用Cache要根據場景的具體需要決定。
補充2:不要誤解Cache或Buffer就一定是內存或者存在什么高速媒介上的東西。只要相對高速即可。我完全可以在硬盤上存Cache,比如有些游戲會在運行時建立預編譯的shader(暴露年齡),這本質上就是一種cache,它存在速度緩慢的硬盤上,因為讀硬盤依舊比重新編譯要快。Buffer也同理,例如NTFS文件系統自己就有Logging Buffer,這個甚至明確拒絕放在任何易失緩存里。
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二、proc 文件系統
/proc 是 Linux 內核提供的一種特殊文件系統,是用戶跟內核交互的接口。比方說,用戶可以從 /proc 中查詢內核的運行狀態和配置選項,查詢進程的運行狀態、統計數據等,當然,你也可以通過 /proc 來修改內核的配置。
proc 文件系統同時也是很多性能工具的最終數據來源。比如我們剛才看到的 free ,就是通過讀取 /proc/meminfo ,得到內存的使用情況。
繼續說回 /proc/meminfo,既然 Buffers、Cached、SReclaimable 這幾個指標不容易理解,那我們還得繼續查 proc 文件系統,獲取它們的詳細定義。
執行 man proc ,你就可以得到 proc 文件系統的詳細文檔。注意這個文檔比較長,你較好搜索一下(比如搜索 meminfo),以便更快定位到內存部分。