Page cache和buffer cache到底有什麼區別呢？很多時候我們不知道系統在做IO操作的時候到底是走了page cache還是buffer cache？其實，buffer cache和page cache是Linux中兩個比較簡單的概念，在此對其總結說明。
Page cache是vfs文件系統層的cache，例如 對於一個ext3文件系統而言，每個文件都會有一棵radix樹管理文件的緩存頁，這些被管理的緩存頁被稱之為page cache。所以，page cache是針對文件系統而言的。例如，ext3文件系統的頁緩存就是page cache。Buffer cache是針對設備的，每個設備都會有一棵radix樹管理數據緩存塊，這些緩存塊被稱之為buffer cache。通常對於ext3文件系統而言，page cache的大小為4KB，所以ext3每次操作的數據塊大小都是4KB的整數倍。Buffer cache的緩存塊大小通常由塊設備的大小來決定，取值范圍在512B~4KB之間，取塊設備大小的最大公約數。具體關於buffer cache的塊大小問題可以參見我的另一篇博文《Linux中Buffer cache性能問題一探究竟》見 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-01/77573.htm 。
這裡我們可以通過一個小實驗來觀察一下buffer cache和page cache的差別。運行top命令，我們可以看到實驗機器當前內存使用情況：
可以看出內存總容量為16GB左右，page cache用了將近10GB（10209072K-303796K），buffer cache用了300MB（303796K），其余6GB（6255076K）空閒剩余。在這種情況下，如果對設備dm0進行裸盤寫操作，即運行如下命令：
dd if=/dev/zero of=/dev/dm0 count=4096
那麼，我麼可以通過top命令發現，buffer cache的容量越來越大，空閒內存越來越少，相當一部分內存被buffer cache占用，並且在IO操作的過程中發現bdi（flush-254:176）線程在繁忙的進行數據回刷操作。
經過一段時間以後，大約6GB（6401432KB）的內存被buffer cache占用，89MB（89312KB）內存空閒，其余大約10GB（16374836KB - 6401432KB）的內存還是被page cache占用。通過這個實驗，可以說明對於裸盤的讀寫操作會占用buffer cache，並且當讀寫操作完成之後，這些buffer cache會歸還給系統。為了驗證page cache的占用情況，我做了文件系統級的讀寫操作，運行如下命令進行文件系統寫操作：
cp /dev/zero ./test_file
這是一次文件拷貝操作，因此會采用page cache對文件數據進行緩存。通過top工具我們可以看出在數據拷貝的過程中，page cache的容量越來越大，空閒內存數量急劇下降，而buffer cache保持不變。
拷貝一定時間之後，空閒內存將為1.9GB（1959468KB），文件系統page cache增長為將近14.5GB（14504680KB – 235108KB），buffer cache維持在235MB左右（235108KB）。
由此我們可以得出，page cache和buffer cache最大的差別在於：page cache是對文件數據的緩存；buffer cache是對設備數據的緩存。兩者在實現上差別不是很大，都是采用radix樹進行管理。
