Linus torvalds与Dave Chinner讨论了内核缓存系统的速度

在计算中，缓存是一种临时存储数据副本以减少以后访问时间的存储器。 缓存可以有效地重用以前检索或处理的数据。

在Linux中，缓存系统主要称为“页面缓存”，但 也可以使用直接I / O传输。 实际上，缓存的数据通常存储在快速访问的硬件（例如RAM）上，也可以与软件组件结合使用。

在大多数情况下， Linux内核在读取或写入磁盘时引用“高速缓存页”。 添加了新页面以响应来自用户模式进程的读取请求。

如果页面尚未在缓存中，则将新条目添加到缓存中 并完成从光盘读取的数据。 如果有足够的可用内存，则页面将无限期地缓存，并且可以由其他进程重用而无需访问磁盘。

MGI Linux内核设计人员已实现“缓存页面”以满足两个主要要求。

• 首先，它将允许系统快速找到包含有关特定所有者数据的特定页面。 要充分利用Linux缓存，搜索必须是非常快速的操作。
• 其次，用于处理页面缓存和预读的冗余指令将减慢读写调用的速度。

由于这些原因，Linux提供了一种绕过高速缓存页面的简便方法：直接I / O传输。

托瓦尔兹告诉戴夫·辛纳，他的观点纯粹是我的...

在直接I / O传输中，内核对磁盘控制器进行编程，以将数据直接传输到自动缓存应用程序的用户模式地址空间中的页面。

这个话题一直在Linux社区中争论不休。 一直是Linus Torvalds与Linux内核贡献者之间发生争执的话题。

事实上， 在Linux内核邮件列表中的一篇文章中，Dave Chinner，一位澳大利亚程序员，负责管理由Silicon Graphics（SGI）创建并得到许多Linux发行版支持的XFS文件系统， 表示页面缓存仍然比直接I / O传输慢得多。

他在报告中写道：“对于一个竞争激烈的应用程序，它处理高速存储中存储的大文件中的海量数据，页面缓存仍然比直接I / O传输慢得多。” 信息。

您的陈述与上述陈述相符，即在某些情况下（例如数据库），要缓存的数据量太大，最好使用一种变通方法：直接I / O传输。

就是说，Linus Torvalds，不喜欢他的合作者对他的操作系统中数据缓存主题的评论。 后者称戴夫·钦纳（Dave Chinner）的话为“狗屎”，然后在一条长消息中攻击他。 他告诉她：“您已经提出了这个要求，而且已经完全废话了，我也打电话给您。”

他指出，“页面缓存”中的关键字是“缓存”，并且效果很好。 缓存有效，Dave。 任何认为缓存不起作用的人都是无能的。 大约有99％的文件系统访问被缓存，并且它们从不进行直接的I / O传输。

页面缓存可以完美地处理它们。 当您说页面缓存比直接I / O传输慢时，这是因为您甚至没有看到或关心操作速度。 这是可以理解的，因为它仅在完成信息操作后才介入，” Linus Torvalds在邮件列表中说。

对他来说，任何反对这个想法的人都一无所知，戴夫·辛纳就是其中之一。

«您在进行此声明时不会考虑所有您看不到且您不感兴趣的情况，因为页面缓存已为您处理了这些情况。 它比直接I / O传输要好得多，没有IO编程时，您多久使用一次非时间存储？ 几乎永远不会，也许吗？ 因为缓存起作用。 “因此，请停止使用您的愚蠢和不诚实的论点，在该论点中忽略缓存的影响，” Torvalds继续说道。

讯息中的某处 Dave Chinner解释说，随着SSD变得更加高效，页面缓存限制变得越来越明显。。 托瓦尔兹仍然不同意一件事。

他说：“不，SSD不会使缓存变得无用。” 然而，针对托瓦尔兹冗长的案文，辛纳尔解释说，他仍然坚信他要强调的问题确实是真实的。 对于Chinner来说，确实存在许多情况下页面高速缓存可以工作，因为它总是比大多数存储系统快。