页缓存 (Page Cache)

定义

页缓存(Page Cache)是内核在物理内存中维护的磁盘数据缓存:文件读写以页为单位先经过缓存,命中时无需访问磁盘,是文件 I/O 性能的第一道保障。

工作方式

读文件时内核先查页缓存,未命中才发起磁盘读取并把数据放入缓存,同时可能触发预读(readahead);写文件时默认为回写(write-back)模式,数据先写入缓存标记为脏页,由内核线程按策略批量刷盘,fsync 可强制同步。

回收

页缓存"借用"所有空闲内存,因此 free 命令中 available 才是真正可用内存的参考。内存紧张时内核通过 LRU 近似算法回收干净页,脏页则先回写再回收。

相关接口

O_DIRECT 可绕过页缓存做直接 I/O,数据库常用;mmap 则把页缓存直接映射进程地址空间。理解页缓存是排查 I/O 性能与内存占用问题的基础。