Linux内核分析与应用课件第8章（三）文件系统中的各种缓冲区.pdf

Linux内核分析与应用课件第8章文件系统中的各种缓冲区 本章节主要讲解了Linux内核中的文件系统缓冲区，包括缓冲区、缓存、DCache、Inode Cache、Page Cache、Buffer Cache等概念的定义、作用、区别和实现机理。 缓冲区（Buffer）是内存空间的一部分，预留了一定的存储空间，用于缓冲输入或输出的数据，以减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，提高系统性能。缓冲区可以存放要写入磁盘的数据。 缓存（Cache）是内存缓存区，经常被用在磁盘的I/O请求上，用于存放磁盘中读出来的数据。Cache可以查看proc目录下的meminfo文件，看到机器上buffer和cache的大小。 DCache（Directory Cache）是目录项缓存，用于把路径转换为索引节点，实现目录项的查找。DCache的组织包括散列表、LRU链表等，用于加速查找。 Inode Cache是索引节点缓存，用于表示文件系统中的文件或者目录。Inode Cache的组织包括散列表、LRU链表等，用于加速查找。 Page Cache是文件系统的缓存，用于缓存文件的数据。在文件层面上的数据会缓存到Page Cache中，Page Cache中的数据需要刷新时，会交给Buffer Cache。 Buffer Cache是针对磁盘块的缓存，也就是在没有文件系统的情况下，直接对磁盘进行操作的数据会缓存到Buffer Cache中。Buffer Cache的组织包括LRU链表等，用于加速查找。 打开文件的过程中，内核将查找过程分为两部分：查找根目录信息和循环查找路径名后续分量。查找的关键接口为do_lookup，主要过程包括在DCache中查找相应的dentry，若找到则直接返回，若没有找到，则必须去底层文件系统查找对应的dentry。 本章节详细讲解了Linux内核中的文件系统缓冲区的概念、作用和实现机理，为读者提供了深入了解Linux内核的机会。