buffers与cached的区别？

在 Linux 系统中，buffers 和 cached 都是与内存管理有关的概念，它们在 free 命令的输出中常被提到，用来描述内存的不同使用方式。虽然它们都与内存缓存有关，但它们的作用和管理的内容有所不同。

1. buffers 与 cached 的定义

• Buffers ：
  • buffers 主要用于存储文件系统的元数据和跟踪读写块设备的缓存。它通常缓存块设备上的数据块，以减少对磁盘的直接访问，加快数据的读写操作。
  • 例如，当系统需要写入数据到磁盘时，数据会先被存储在 buffers 中，然后在适当的时候批量写入磁盘，这样可以提高写入效率。
• Cached ：
  • cached 主要用于存放已被读取的数据内容，以加速后续对相同数据的读取。它缓存的是文件数据（文件内容本身），而不是元数据或硬盘块。
  • 当你再次访问已缓存的数据时，系统可以直接从 cached 中读取，而不必重新访问磁盘，从而显著提高读取速度。

2. Buffers 与 Cached 的主要区别

属性	Buffers	Cached
作用	存储文件系统的元数据和块设备读写数据	存储文件内容的缓存
主要用途	用于提升对块设备的写操作效率，减少直接写磁盘	用于加速文件读取操作，避免重复读取磁盘
数据类型	文件系统的元数据、块设备数据	文件数据本身（如文件的内容）
适用场景	写操作优化，如写入磁盘或块设备时的数据缓存	读操作优化，如多次访问相同文件时的数据缓存
内存释放策略	通常在写操作完成后被释放	当系统需要内存时，cached 会被优先释放

3. 如何查看 Buffers 和 Cached

可以使用 free -h 命令来查看系统中 buffers 和 cached 的内存使用情况：

bash
free -h

输出示例：

total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          7.8Gi       2.3Gi       1.2Gi       150Mi       4.3Gi       5.1Gi
Swap:         2.0Gi          0B       2.0Gi

在这个输出中：

• buff/cache 表示 buffers 和 cached 的总和。

更详细的输出可以使用 free -m 或 cat /proc/meminfo 查看：

bash
cat /proc/meminfo

在输出中，你可以看到类似以下内容：

Buffers:          100 MB
Cached:          3000 MB

4. 缓存在系统性能中的作用

• 提高系统性能：buffers 和 cached 都是为了减少对磁盘的访问，提供更快的数据读写速度。磁盘 I/O 操作是非常耗时的，而内存访问的速度要快得多，因此缓存机制对于提升系统性能非常重要。
• 动态管理内存：Linux 内核会根据系统内存的使用情况动态调整 buffers 和 cached 的大小。当系统需要更多内存时，这部分缓存会被优先回收以供其他进程使用。

5. 应用场景和注意事项

• 文件系统操作频繁的场景：在数据库、文件服务器等场景中，buffers 和 cached 可以显著提升文件系统的读写效率。
• 内存不足的情况：在内存紧张的环境下，大量的 cached 可能会导致可用内存减少，不过这部分缓存是可回收的，内核会自动管理它们。

总结

• buffers 用于存储文件系统元数据和块设备缓存，主要优化写操作。
• cached 用于缓存文件内容，主要优化读操作。

两者共同作用，通过内存缓存机制来减少磁盘 I/O，提高系统整体性能。在 Linux 中，内核会智能管理这两部分内存，并根据需要进行动态调整。