Buffer和cache的区别是什么？_百度知道
Buffer和cache的区别是什么？
uffer和cache是两个经常被混为一谈的概念。从直观上说，两者都具备改善系统 I/O 吞吐量的能力；而buffer往往是由用户程序知道并且与OS共享（换言之，用户程序需要分配一块内存，往往要比到需要时等待这些操作完成要节省时间;O，减少不必要的I&#47，并在主机和外设之间共享（例如网卡的DMAbuffer），或硬件，一次进行批量的操作（例如，预先读取；而cache的主要作用在于更好地利用局部性原理，并告诉OS这块内存将要用于某种操作），或由OS分配，用户程序不需要（多数情况下也没有办法）为其分配存储的机制，通常它在使用者，如用户程序看来是透明的，它属于提供cache的一方而不是其使用者，并放置于距离CPU较近的位置。buffer改善系统性能的主要原因是减少不必要的状态切换和设备I&#47，或者将写数据凑成一个整数之后再写）。最近几年引入的一些新概念，特别是Internetcache并不能用这种方法来区分。我认为最关键的区别其实在于，buffer主要作用是在于减少实际的I/O操作次数，即，将多次操作尽量合并成一次的成批操作，通常其中的数据在操作完成之后，buffer不会被继续使用。不过，这个区别主要是传统意义上的cache。由于制造工艺等个方面的原因，在使用者看来它通常不是透明的，这些内存往往属于控制内存的程序，如用户程序，或OS，而不是向其传递数据的OS，通常是很小的一部分;O，并且有效地降低状态切换导致的开销。还有一个比较显著的区别是，cache通常是硬件或OS提供。硬件实现的cache通常会只使用一小块（与主存相比）访问速度很快，但相对比较昂贵的存储部件;O吞吐量的原因也不尽相同。cache改善系统性能的主要原因是数据访问的局部性，即，通常应用程序在一段时间内操作的数据集的某个有限的部分，但是这两个概念是有区别的，其提高系统I&#47，系统中不同部件的速度往往是不一样的
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一、free命令[root@xen_202_12 /]# free -m&&&&&&&&&&&& total&&&&&& used&&&&&& free&&&& shared&&& buffers&&&& cachedMem:&&&&&&&&& 3072&&&&&& 2459&&&&&&& 612&&&&&&&&& 0&&&&&&& 207&&&&&& 1803-/+ buffers/cache:&&&&&&& 447&&&&&& 2624Swap:&&&&&&&& 1913&&&&&&&&& 0&&&&&& 1913
第2行:total 内存总数: 3072used 已经使用的内存数: 2459free 空闲的内存数: 612shared 当前已经废弃不用，总是0buffers: Buffer Cache内存数: 13220cached: Page Cache内存数: 2720160
关系：total = used + free
第3行:-/+ buffers/cache的意思:-buffers/cache 的内存数: 447 (等于第1行的 used - buffers - cached)+buffers/cache 的内存数: 2624 (等于第1行的 free + buffers + cached)注:此处的内存数在用上面式子计算后，在大小上有一点点出入(还不知道是什么原因)。
可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。
第4行单独针对交换分区。
为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了 I/O系统调用(如read,write,getdents)的时间。
第2行(mem)的used/free与第3行(-/+ buffers/cache) used/free的区别:这两个的区别在于使用的角度.第2行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是612MB,已用内存是2059MB,其中包括,内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.第3行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能而设，当应用程序要用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached.
如上例：7+1803
二、buffers与cached的区别:buffers是用来给块设备做的缓冲大小，他只记录文件系统的metadata以及 tracking in-flight pages。cached用来给文件做缓冲。即：buffers是用来存储目录里面有什么内容，权限等等,而cached用来记忆我们打开的文件.
如果你想知道他是不是真的生效，你可以试一下，先后执行两次命令#man kill ,你就可以明显的感觉到第二次的开打的速度快很多。实验：在一台没有什么应用的机器上做会看得比较明显。记得实验只能做一次，如果想多做请换一个文件名。#free#man kill#free#man kill#free比较一下free先后显示的buffers的大小。另一个实验：#free#ls /dev#free比较一下两个的大小，当然这个buffers随时都在增加，但有ls过的话，增加的速度会变得快，这个就是buffers/chached的区别。
因为Linux会将暂时不使用的内存作为文件和数据缓存，以提高系统性能，当应用程序需要这些内存时，系统会自动释放（不像windows那样，即使你有很多空闲内存,他也要访问一下磁盘中的pagefiles）&&
内存交换条件及方式:
当可用内存少于额定值的时候，就会开始进行交换.如何看额定值(RHEL4.0)#cat /proc/meminfo交换将通过三个途径来减少系统中使用的物理页面的个数:1.减少缓冲与页面cache的大小;2.将系统V类型的内存页面交换出支;3.换出或者丢弃页面。(Application 占用的内存页，也就是物理内存不足）。事实上，少量地使用swap是不会影响到系统性能的。下次自动登录
现在的位置:
& 综合 & 正文
linux free命令详解: cache和buff的区别
linux系统上，常用free命令查看内存的使用情况，本文主要为你介绍free命令的输出结果：
解释一下Linux上free命令的输出。
　　下面是free的运行结果，一共有4行。为了方便说明，我加上了列号。这样可以把free的输出看成一个二维数组FO(Free Output)。例如：
FO[2][1] =
FO[3][2] =
3 -/+ buffers/cache:
　　free的输出一共有四行，第四行为交换区的信息，分别是交换的总量（total），使用量（used）和有多少空闲的交换区（free），这个比较清楚，不说太多。
　　free输出地第二行和第三行是比较让人迷惑的。这两行都是说明内存使用情况的。第一列是总量（total），第二列是使用量（used），第三列是可用量（free）。
　　第一行的输出时从操作系统（OS）来看的。也就是说，从OS的角度来看，计算机上一共有:
KB（缺省时free的单位为KB）物理内存，即FO[2][1]；
在这些物理内存中有KB（即FO[2][2]）被使用了；
还用1401396KB（即FO[2][3]）是可用的；
这里得到第一个等式：
FO[2][1] = FO[2][2] + FO[2][3]
FO[2][4]表示被几个进程共享的内存的，现在已经deprecated，其值总是0（当然在一些系统上也可能不是0，主要取决于free命令是怎么实现的）。
FO[2][5]表示被OS buffer住的内存。FO[2][6]表示被OS cache的内存。在有些时候buffer和cache这两个词经常混用。不过在一些比较低层的软件里是要区分这两个词的，看老外的洋文:
A buffer is something that has yet to be "written" to disk.
A cache is something that has been "read" from the disk and stored for later use.
也就是说buffer是用于存放要输出到disk（块设备）的数据的，而cache是存放从disk上读出的数据。这二者是为了提高IO性能的，并由OS管理。
Linux和其他成熟的操作系统（例如windows），为了提高IO read的性能，总是要多cache一些数据，这也就是为什么FO[2][6]（cached memory）比较大，而FO[2][3]比较小的原因。我们可以做一个简单的测试:
释放掉被系统cache占用的数据；
echo 3&/proc/sys/vm/drop_caches
读一个大文件，并记录时间；
关闭该文件；
重读这个大文件，并记录时间；
第二次读应该比第一次快很多。原来我做过一个BerkeleyDB的读操作，大概要读5G的文件，几千万条记录。在我的环境上，第二次读比第一次大概可以快9倍左右。
　　free输出的第二行是从一个应用程序的角度看系统内存的使用情况。
对于FO[3][2]，即-buffers/cache，表示一个应用程序认为系统被用掉多少内存；
对于FO[3][3]，即+buffers/cache，表示一个应用程序认为系统还有多少内存；
因为被系统cache和buffer占用的内存可以被快速回收，所以通常FO[3][3]比FO[2][3]会大很多。
这里还用两个等式：
FO[3][2] = FO[2][2] - FO[2][5] - FO[2][6]
FO[3][3] = FO[2][3] + FO[2][5] + FO[2][6]
这二者都不难理解。
　　free命令由procps.*.rpm提供（在Redhat系列的OS上）。free命令的所有输出值都是从/proc/meminfo中读出的。
在系统上可能有meminfo(2)这个函数，它就是为了解析/proc/meminfo的。procps这个包自己实现了meminfo()这个函数。可以下载一个procps的tar包看看具体实现，现在最新版式3.2.8。
【上篇】【下篇】linux free -h的结果中，buff/cache是什么意思？也是空闲的内存吗？-CSDN论坛
系统维护与使用区
linux free -h的结果中，buff/cache是什么意思？也是空闲的内存吗？
如下图所示，free和buff/cache有什么区别当前位置： >
linux的top下buffer与cache的区别
时间： 10:34 来源：未知 标签： 作者：谭博 阅读：次
& &缓冲区，一个用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据
的区域。通过缓冲区，可以使进程之间的相互等待变少，从而使从速度慢的设备读入数据
时，速度快的设备的操作进程不发生间断。
& & & 当你读写文件的时候，Linux内核为了提高读写性能与速度，会将文件在内存中进行缓存，
这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后，Cache Memory也不会
自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后，你会发现可用物理内存会很少。
其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放，所以你不必担心没有
内存可用。如果你希望手动去释放Cache Memory也是有办法的
我们使用的Linux和Windows可不太一样，用top命令得出来的可能不是真实使用的内存，用free命令第二行才是系统真实使用的内存
在终端中敲入：free
显 示：&total& used& free& shared& buffers& cached
Mem:&&& 332& 16936&&& 0&&&&& 85540&&& 126384
-/+ buffers/cache:2
系统的总物理内存：255268Kb（256M），但系统 当前真正可用的内存并不是第一行free 标记的 16936Kb，它仅代表未被分配的内存。
我们使用total1、used1、 free1、used2、free2 等名称来代表上面统计数据的各值，1、2 分别代表第一行和第二行的数据。
total1：表示物理 内存总量。
used1：表示总计分配给缓存（包含buffers 与cache ）使用的数量，但其中可能部分缓存并未实际使用。
free1：未被分配的内存。
shared1：共享内存，一般系统不会用到，这里也不讨论。
buffers1： 系统分配但未被使用的buffers 数量。
cached1：系统分配但未被使用的cache 数量。buffer 与cache 的区别见后面。
used2：实际使用的buffers 与cache 总量，也是实际使用的内存总量。
free2：未被 使用的buffers 与cache 和未被分配的内存之和，这就是系统当前实际可用内存。
可以整理出如下等式：
total1 = used1 + free1
total1 = used2 + free2
used1 = buffers1 + cached1 + used2
free2 = buffers1 + cached1 + free1
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