Kā darbojas Linux failu sistēmas kešatmiņa
Kodols rezervē noteiktu sistēmas atmiņas apjomu failu sistēmas diska piekļuves kešatmiņā saglabāšanai, lai paātrinātu kopējo veiktspēju. Linux kešatmiņu sauc par Kešatmiņas lapa . Lapas kešatmiņas lielumu var konfigurēt ar dāsniem noklusējuma iestatījumiem, kas ir iespējoti kešatmiņā lielu daudzumu diska bloku. Maksimālais kešatmiņas lielums un politika, kad jāizdzēš dati no kešatmiņas, ir regulējami ar kodola parametriem. Linux kešatmiņas pieeju sauc par atrakstīšanas kešatmiņu. Tas nozīmē, ka, ja dati tiek ierakstīti diskā, tie tiek ierakstīti atmiņā kešatmiņā un kešatmiņā atzīmēti kā netīri, līdz tie tiek sinhronizēti ar disku. Kodols uztur iekšējās datu struktūras, lai optimizētu, kurus datus izlikt no kešatmiņas, ja kešatmiņā ir nepieciešams vairāk vietas.
Linux lasīšanas sistēmas izsaukumu laikā kodols pārbaudīs, vai pieprasītie dati tiek glabāti kešatmiņas datu blokos, vai tas būtu veiksmīgs kešatmiņas trāpījums, un dati tiks atgriezti no kešatmiņas, neveicot nekādus IO diska sistēmai. Ja kešatmiņa tiek palaista garām, dati tiks ielādēti no IO sistēmas un kešatmiņa tiks atjaunināta, pamatojoties uz kešatmiņas saglabāšanas politiku, jo šie paši dati, iespējams, tiks pieprasīti vēlreiz.
Kad tiek sasniegti noteikti atmiņas izmantošanas sliekšņi, fona uzdevumi sāks rakstīt netīrus datus uz disku, lai pārliecinātos, ka tie notīra atmiņas kešatmiņu. Tie var ietekmēt atmiņas un CPU ietilpīgu lietojumprogrammu veiktspēju, un administratoriem un / vai izstrādātājiem tie ir jāpielāgo.
Izmantojot komandu Bezmaksas, lai skatītu kešatmiņas izmantošanu
Mēs varam izmantot komandrindas bezmaksas komandu, lai analizētu sistēmas atmiņu un kešatmiņai piešķirto atmiņas apjomu. Skatiet komandu zemāk:
#bezmaksas -m
Ko mēs redzam no bezmaksas iepriekš minētā komanda ir tāda, ka šajā sistēmā ir 7,5 GB RAM. No tiem tiek izmantoti tikai 209 MB, un 6,5 MB ir bez maksas. Bufera kešatmiņā tiek izmantoti 667 MB. Tagad mēģināsim palielināt šo skaitu, palaižot komandu, lai ģenerētu 1 gigabaita failu un izlasītu failu. Tālāk sniegtā komanda ģenerēs aptuveni 100 MB nejaušu datu un pēc tam pievienos 10 faila kopijas vienā liels_fails .
# dd, ja =/dev/random no =/root/data_file count = 1400000
# i i '110. rindā'; do echo $ i; kaķu datu_fails >> liels_fails; darīts
Tagad mēs noteikti izlasīsim šo 1 Gig failu un pēc tam vēlreiz pārbaudīsim bezmaksas komandu:
# kaķis liels_fails> /dev /null# bezmaksas -m
Mēs varam redzēt, ka bufera kešatmiņas izmantošana ir palielinājusies no 667 uz 1735 megabaitiem, kas ir aptuveni par 1 gigabaitu vairāk bufera kešatmiņas.
Proc Sys VM Drop Caches komanda
Linux kodols nodrošina saskarni kešatmiņas atmešanai, izmēģināsim šīs komandas un redzēsim ietekmi uz bezmaksas iestatījumu.
# echo 1>/proc/sys/vm/drop_caches# bezmaksas -m
Iepriekš redzams, ka lielākā daļa bufera kešatmiņas piešķiršanas tika atbrīvota ar šo komandu.
Eksperimentāla pārbaude, vai Drop Caches darbojas
Vai mēs varam pārbaudīt veiktspēju, izmantojot kešatmiņu faila lasīšanai? Izlasīsim failu un rakstīsim to atpakaļ uz /dev /null, lai pārbaudītu, cik ilgs laiks nepieciešams faila nolasīšanai no diska. Mēs to pavadīsim kopā ar laiks komandu. Mēs izpildām šo komandu tūlīt pēc kešatmiņas notīrīšanas, izmantojot iepriekš minētās komandas.
Faila lasīšana prasīja 8,4 sekundes. Lasīsim to vēlreiz tagad, kad failam jāatrodas failu sistēmas kešatmiņā, un noskaidrosim, cik ilgs laiks nepieciešams.
Uzplaukums! Pagāja tikai 0,2 sekundes salīdzinājumā ar 8,4 sekundēm, lai to izlasītu, kad fails netika saglabāts kešatmiņā. Lai pārbaudītu, atkārtosim to vēlreiz, vispirms notīrot kešatmiņu un pēc tam 2 reizes izlasot failu.
Tas strādāja perfekti, kā gaidīts. 8,5 sekundes lasīšanai, kas nav saglabāta kešatmiņā, un .2 sekundes lasīšanai kešatmiņā.
Secinājums
Lapas kešatmiņa tiek automātiski iespējota Linux sistēmās, un tā caurspīdīgi paātrinās IO, saglabājot kešatmiņā nesen izmantotos datus. Ja vēlaties manuāli notīrīt kešatmiņu, to var viegli izdarīt, nosūtot /atbalss komandu /proc failu sistēmai, norādot kodolam, lai tā atmestu kešatmiņu un atbrīvotu kešatmiņai izmantoto atmiņu. Norādījumi komandas izpildei tika parādīti iepriekš šajā rakstā, kā arī tika parādīta kešatmiņas uzvedības eksperimentālā validācija pirms un pēc skalošanas.