linux中page buffer cache的示例分析

Linux中的Page Cache(页缓存)是操作系统用于缓存磁盘上数据的一块内存区域，它可以提高文件读写速度，在Linux中，Page Cache位于内存和磁盘之间，当程序需要读取磁盘上的数据时，首先会在Page Cache中查找，如果找到了，就直接从Page Cache中读取数据；如果没有找到，就会从磁盘中读取数据，然后将数据写入Page Cache，这样，下次再需要读取同样的数据时，就可以直接从Page Cache中获取，而不需要再次从磁盘中读取，从而提高了文件读写的效率。

Page Cache的大小通常由系统的物理内存大小决定，当物理内存不足时，系统会自动回收一部分Page Cache中的数据，以释放内存空间，Page Cache还具有一个过期机制，当一定时间没有访问某个页面时，该页面的数据会被自动删除，以释放内存空间。

下面我们通过一个示例来分析Linux中的Page Cache，假设我们有一个名为test.txt的文件，大小为100KB，我们先将其保存到磁盘上，然后使用dd命令将其复制到内存中，接着，我们在内存中创建一个临时文件，并向其中写入一些数据，我们查看test.txt文件的大小是否发生了变化。

将test.txt文件保存到磁盘上
dd if=/dev/zero of=/tmp/test.txt bs=1k count=100
将test.txt文件复制到内存中
dd if=/tmp/test.txt of=/dev/shm/test.txt bs=1k count=100
在内存中创建一个临时文件，并向其中写入一些数据
cat > /dev/shm/temp.txt <<EOF
This is a test file.
EOF
echo "This is another line." >> /dev/shm/temp.txt
cat /dev/shm/temp.txt
查看test.txt文件的大小是否发生了变化
du -h /dev/shm/test.txt

执行上述命令后，我们会发现test.txt文件的大小没有发生变化，这说明Linux的Page Cache起到了作用，当我们第一次运行这些命令时，test.txt文件被复制到了内存中的Page Cache中；当我们第二次运行这些命令时，只需要从Page Cache中读取test.txt文件即可，而不需要再次从磁盘中读取。

相关问题与解答：

1、Page Cache是如何工作的？

答：Page Cache是操作系统用于缓存磁盘上数据的一块内存区域，当程序需要读取磁盘上的数据时，首先会在Page Cache中查找，如果找到了，就直接从Page Cache中读取数据；如果没有找到，就会从磁盘中读取数据，然后将数据写入Page Cache，这样，下次再需要读取同样的数据时，就可以直接从Page Cache中获取，而不需要再次从磁盘中读取。

2、如何查看Page Cache的大小？

答：可以使用free命令查看Page Cache的大小。free -h | grep "^Swap",其中-h选项表示以人类可读的方式显示结果，输出结果中的Swap列即为Page Cache的大小。

3、如何手动清除Page Cache中的数据？

答：可以使用sync命令将数据同步到磁盘上，从而清除Page Cache中的数据。sync && echo "Clear Page Cache",其中&&表示如果前一个命令执行成功(返回值为0),则执行后一个命令，执行这个命令后，Page Cache中的数据将被清除。