Page Cache

页缓存（Page Cache）是 Linux 内核中用来缓存文件内容的机制，它能极大地提升文件读写性能，减少对磁盘的访问。

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🔍 一、Page Cache 是什么？

✅ 定义

Page Cache 是 Linux 内存中的一部分，用来缓存从 磁盘读取的文件数据，或者待写入磁盘的数据。

• 它以“页（Page）”为单位管理，一般是 4KB 大小。
• 属于 Linux 的 统一缓冲高速缓存系统（Unified Buffer Cache）。

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🧠 二、为什么需要 Page Cache？

📚 类比

就像浏览器会缓存网页，避免每次都从服务器重新加载，Page Cache 让系统避免频繁地访问慢速磁盘。

🚀 优势

作用	描述
提高文件访问速度	读取频繁的文件可直接从内存中命中
减少磁盘 IO	减少机械硬盘或 SSD 的读写次数，延长寿命
提升系统整体性能	所有文件系统操作的响应变快

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📂 三、Page Cache 如何工作？

🟢 读文件（read）

1. 程序通过 read() 系统调用请求读取文件。

2. 内核先查 Page Cache：

   • ✅ 如果命中缓存（缓存命中），直接从内存读取。
   • ❌ 如果未命中，从磁盘读取数据，并保存到 Page Cache。

3. 下次读取同样文件，就能命中缓存。

🟠 写文件（write）

1. 程序调用 write()，写入文件时，不是立即写入磁盘。
2. 数据被写入 Page Cache 中的“脏页（Dirty Pages）”。
3. 后续由 内核的回写线程（如 pdflush 或 kswapd），在合适时间将脏页刷入磁盘。

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📊 四、如何查看 Page Cache 使用情况？

free -h

输出示例：

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           32Gi        4Gi         2Gi        1Gi       26Gi        27Gi

• buff/cache 就包含了 Page Cache（以及 Buffer Cache）。

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🧽 五、如何释放 Page Cache？

⚠️ 注意：释放 cache 会导致性能下降，建议只在特殊情况下使用（比如测试或紧急释放内存）

# 只释放 page cache
echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches

# 释放 page cache + dentries 和 inodes
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

配合：

sync

可确保先将脏数据写入磁盘。

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💡 六、Page Cache 与 Buffer Cache 的区别？

项目	Page Cache	Buffer Cache
缓存对象	文件内容	块设备元数据（如超级块、inode）
常见应用	文件系统读取	写入 ext 系统元数据、日志系统
内核策略	更大	更小（通常较少）

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✅ 总结

特性	描述
是什么	用于缓存文件内容的内存
优点	加快读写，减少磁盘压力
缓存方式	自动管理、基于页（通常4KB）
清理方式	可通过 echo 1/2/3 > drop_caches 手动清理
查看	free -h、vmstat -m、cat /proc/meminfo

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想看某个具体进程或容器用了多少 Page Cache，也可以进一步用 smem、pss、cgroup memory.stat 来分析。