linux系统页与块缓存

一、页/块缓存结构分析
1、Linux内核为块设备提供两种通用缓存方案：页缓存（page cache，针对以页为单位的所有操作）和块缓存（buffer cache，以块为操作单位）。

2、页缓存的任务在于，获得一些物理内存页，以加速在块设备上按页为单位执行的操作。read()/write()系统调用的结果是相同。树数据结构，Linux采用这种数据结构管理页缓存中包含的页，称之为基数树（radix tree）。
3、回写修改的数据：由于页缓存的存在，写操作不是直接对块设备进行，而是在内核中进行，修改的数据首先被收集起来，然后被传输到更低的内核层。

4、块缓存的结构，在Linux内核中，并非总是使用页的方法来承担缓存任务，块缓存用来加速文件操作和提高系统性能。块缓存在结构上由两个部分组成：缓冲头(buffer head)和有用数据保护存在专门分配的页当中，这些页也可能同时存在于页缓存中。

5、页与缓冲之间的链接关系如下

缓冲区由至少512个字节组成，每个页最多包含MAX_BUF_PER_PAGE个缓冲区。当有应用程序在访问块设备时，使用的是块而不是页，读取文件系统的超级块，就是一个实例。块缓存的运作独立于页缓存，而不是在其上建立的。

二、地址空间
1、地址空间的页分配到每个地址空间。这些页的数据内容可以由用户进程或内核本身使用各种各样的方法操作；后备存储器指定填充地址空间中页的数据来源。地址空间关联到处理器的虚拟地址空间，是由处理器在虚拟内存中管理一个区域到源设备（使用块设备）上对应位置之间的一个映射。

2、地址空间及其和Linux内核的其他主要数据结构和子系统的关联组成。