Linux 系统Buffers与Cached的区别

1.概念介绍

在Linux系统使用“free -w”命令查看内存使用情况。该文通过查看源码的方式，介绍下图中buffers和cache的具体含义。

2.源码分析

该文参考的内核版本为4.19。在我们查看系统资源使用情况时，一般我们都借助Linux提供的/proc 目录下的信息进行分析。比如“free -w”命令的信息来源于/proc/meminfo。/proc下的信息的具体含义，可以分析内核源码获得。

2.1 /proc/meminfo信息

通过命令“cat /proc/meminfo”可以获取系统中关于内存的整体信息，我们重点关注下图信息中的Buffers和Cached项。

上图中Buffers的数值等于“free -w”中buffers对应的数值。而Cached的数值小于“free -w”中cache对应的数值。这是因为，Cached和SReclaimable表示的数值和等于“free -w”中cache对应的数值。SReclaimable表示可回收的Slab缓存，该文不关心SReclaimable数值，主要分析Cached和Buffers数值。

2.2 源码分析

内核源代码fs/proc/meminfo.c文件中包含了命令“cat /proc/meminfo”具体执行步骤和显示的信息，源代码如下（只保留必要的函数）。

对应的公式如下：

vm_node_stat[NR_FILE_PAGES] = Buffers+Cached。

Buffers = 块设备inode节点管理的缓存。

Cached = 普通文件inode节点管理的缓存。

普通文件和块设备的缓存总大小统计在vm_node_stat[NR_FILE_PAGES]变量中。meminfo中Buffers统计了块设备文件（如/dev/sd*）inode节点管理的缓存。meminfo中Cached统计了总缓存减去Buffers缓存大小，即普通文件inode节点管理的缓存。

在Linux系统中普通文件和块设备文件都会创建inode节点。当操作普通文件时，文件的缓存由其inode节点进行管理，比如open("/file.txt")后的read/write操作。操作块设备时，块设备的缓存也由其inode节点进行管理，比如open("/dev/sd*")后的read/write操作。

注：Buffers和Cached只是数字，数字的具体含义是什么，看源码是最简单直接的方式。