文件系统缓存

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1、文件系统的缓存管理1缓存的概念12dentry缓存和inode缓存12.1文件名查找12.2dentry缓存22.3dentry缓存的查找方式22.4dentry缓存的管理22.5超级块的dentry缓存22.6dentry的数据结构22.7inode缓存33Page和Buffer缓存33.1缓存的作用33.2缓存的种类33.3附属在页缓存上的块缓存33.4独立的块缓存43.5/proc/meminfo中Buffers和Cached的区别44数据回写44.1概念44.2周期性写回54.3完全同步54.4强制写回54.5当今最新进展5

2、5proc文件系统55.1概述55.2proc中文件的读写方法66通过proc文件系统管理缓存67示例78TheSwapCache71缓存的概念缓存位于客户和服务中间，用来加速访问。常见的缓存有CPU缓存、浏览器缓存、代理服务器缓存等。2dentry缓存和inode缓存2.1文件名查找如果想打开/usr/local/bin/xxx，首先要知道xxx的inode，它保存在/usr/local/bin这个目录文件中，要打开/usr/local/bin这个文件，需要知道/usr/local/bin的inode，它的inode保存在/usr

3、/local这个目录文件中，依次类推，直至查找“/”的inode。实际操作中，先打开磁盘中的/目录文件，查找/usr的inode，然后打开磁盘中的/usr文件，查找/usr/local的inode，依次如此这般。因此文件名查找需要反复查询inode表，并打开相应的目录文件读取inode。1.1dentry缓存在打开文件时，将需要的目录项都复制一份到内存中，下次需要读取相同的inode时，通过dentry缓存直接找到对应的inode1.2dentry缓存的查找方式dentry的数据结构中有d_subdirs链表，链表元素可以连接到它的

4、子目录和文件的dentry实例，搜索时沿着这个链表搜索。1.3dentry缓存的管理内存中维护一个散列表（dentry_hashtable）包含了所有的dentry对象，还有一个LRU（最近最少使用，leastrecentlyused）链表，当某个dentry不再被使用时（使用计数d_count为0），放进这个列表。新放进LRU的dentry项置于链表的起始处，这表明越旧的dentry项就越靠后，在内核需要更多内存时，就会把一些比较旧的dentry释放掉。LRU链表中的对象同时也处于散列表中，因此在需要时，也可通过散列表找到它，将其

5、从LRU表中删除，同时将其使用计数加1。1.4超级块的dentry缓存在超级块的内存结构中，包含一个指针s_root，它指向内存中一个dentry实例。因此所有文件系统的根目录的dentry都在文件系统挂载的同时就加载到内存中了，相应的inode缓存也必然已经加载到内存中。1.5dentry的数据结构structdentry{atomic_td_count;unsignedintd_flags;/*protectedbyd_lock*/spinlock_td_lock;/*perdentrylock*/intd_mounted;st

6、ructinode*d_inode;/*Wherethenamebelongsto-NULLis*negative*//**Thenextthreefieldsaretouchedby__d_lookup.Placethemhere*sotheyallfitinacacheline.*/structhlist_noded_hash;/*lookuphashlist*/structdentry*d_parent;/*parentdirectory*/structqstrd_name;structlist_headd_lru;/*LRU

7、list*//**d_childandd_rcucansharememory*/union{structlist_headd_child;/*childofparentlist*/structrcu_headd_rcu;}d_u;structlist_headd_subdirs;/*ourchildren*/structlist_headd_alias;/*inodealiaslist*/unsignedlongd_time;/*usedbyd_revalidate*/conststructdentry_operations*d_o

8、p;structsuper_block*d_sb;/*Therootofthedentrytree*/void*d_fsdata;/*fs-specificdata*/unsignedchard_iname[DNAME_INLINE_