在linux中經常發現空閒記憶體很少，似乎所有的記憶體都被系統占用了，表面感覺是記憶體不夠用了，其實不然。這是linux記憶體管理的乙個優秀特性，在這方面，區別於 windows的記憶體管理。主要特點是，無論物理記憶體有多大，linux 都將其充份利用，將一些程式呼叫過的硬碟資料讀入記憶體，利用記憶體讀寫的高速特性來提高linux系統的資料訪問效能。而windows 是只在需要記憶體時，才為應用程式分配記憶體，並不能充分利用大容量的記憶體空間。換句話說，每增加一些物理記憶體，linux 都將能充分利用起來，發揮了硬體投資帶來的好處，而windows只將其做為擺設，即使增加8gb甚至更大。
linux 的這一特性，主要是利用空閒的物理記憶體，劃分出一部份空間，做為 cache 和 buffers ，以此提高資料訪問效能。
1、什麼是 cache ?
頁快取記憶體(cache)是 linux核心實現的一種主要磁碟快取。它主要用來減少對磁碟的i/o操作。具體地講，是通過把磁碟中的資料快取到物理記憶體中，把對磁碟的訪問變為對物理記憶體的訪問。
磁碟快取記憶體的價值在於兩個方面：第一，訪問磁碟的速度要遠遠低於訪問記憶體的速度，因此，從記憶體訪問資料比從磁碟訪問速度更快。第二，資料一旦被訪問，就很有可能在短期內再次被訪問到。
頁快取記憶體是由記憶體中的物理頁組成的，快取中每一頁都對應著磁碟中的多個塊。每當核心開始執行乙個頁i/o操作時(通常是對普通檔案中頁大小的塊進行磁碟操作)，首先會檢查需要的資料是否在快取記憶體中，如果在，那麼核心就直接使用快取記憶體中的資料，從而避免訪問磁碟。
舉個例子，當使用文字編輯器開啟乙個源程式檔案時，該檔案的資料就被調入記憶體。編輯該檔案的過程中，越來越多的資料會相繼被調入記憶體頁。最後，當你編譯它的時候，核心可以直接使用頁快取記憶體中的頁，而不需要重新從磁碟讀取該檔案了。因為使用者往往會反覆讀取或操作同乙個檔案，所以頁快取記憶體能減少大量的磁碟操作。
2、cache 如何更新?
由於頁快取記憶體的快取作用，寫操作實際上會被延遲。當頁快取記憶體中的資料比後台儲存的資料更新時，那麼該資料就被稱做髒資料。在記憶體中累積起來的髒頁最終必須被寫回磁碟。在以下兩種情況發生時，髒頁被寫回磁碟：
◆當空閒記憶體低於乙個特定的閾值時，核心必須將髒頁寫回磁碟，以便釋放記憶體。
◆當髒頁在記憶體中駐留時間超過乙個特定的閾值時，核心必須將超時的髒頁寫回磁碟，以確保髒頁不會無限期地駐留在記憶體中。
在2.6核心中，由一群核心執行緒—pdflush後台回寫例程統一執行兩種工作。
首先，pdflush執行緒在系統中的空閒記憶體低於乙個特定的閾值時，將髒頁重新整理回磁碟。該後台回寫例程的目的在於在可用物理記憶體過低時，釋放髒頁以重新獲得記憶體。特定的記憶體閾值可以通過dirty_background_ratio sysctl系統呼叫設定。當空閒記憶體比閾值：dirty_background_ratio還低時，核心便會呼叫函式wakeup_bdflush()喚醒乙個pdflush執行緒，隨後pdflush執行緒進一步呼叫函式background_writeout()開始將髒頁寫回磁碟。函式background_ writeout()需要乙個長整型引數，該引數指定試圖寫回的頁面數目。函式background_writeout()會連續地寫出資料，直到滿足以下兩個條件：
◆已經有指定的最小數目的頁被寫出到磁碟。
◆空閒記憶體數已經回公升，超過了閾值dirty_background_ratio。
上述條件確保了pdflush操作可以減輕系統中記憶體不足的壓力。回寫操作不會在達到這兩個條件前停止，除非pdflush寫回了所有的髒頁，沒有剩下的髒頁可再被寫回了。
為了滿足第二個目標，pdflush後台例程會被週期性喚醒(和空閒記憶體是否過低無關)，將那些在記憶體中駐留時間過長的髒頁寫出，確保記憶體中不會有長期存在的髒頁。如果系統發生崩潰，由於記憶體處於混亂之中，所以那些在記憶體中還沒來得及寫回磁碟的髒頁就會丟失，所以週期性同步頁快取記憶體和磁碟非常重要。在系統啟動時，核心初始化乙個定時器，讓它週期地喚醒pdflush執行緒，隨後使其執行函式wb_kupdate()。
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