如何在 Linux 中操作页面缓存？答案

【问题标题】：How to manipulate page cache in Linux?如何在 Linux 中操作页面缓存？
【发布时间】：2011-02-08 13:27:28
【问题描述】：

我想知道页面缓存中缓存了哪些文件，并且想务实地释放特定文件的缓存空间。如果需要，我可以编写内核模块甚至修改内核代码。谁能给我一些线索？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

首先，内核不维护页面缓存中所有文件的主列表，因为它不需要这些信息。相反，给定一个 inode，您可以查找关联的页面缓存页面，反之亦然。

对于每个页面缓存struct page，page_mapping() 将返回它所属的struct address_space。 struct address_space 的host 成员标识拥有struct inode，从那里您可以获取inode 号和设备。

【讨论】：

感谢您的建议！那么，有没有简单的方法来获取struct inode 的文件名？如果有多个文件名指向同一个inode，任何一个都可以。
@Stephenjy：不，这就是您确定的原因 - 一个 inode 可能有零个、一个或多个指向它的文件名。唯一的方法是扫描文件系统中的所有文件名以寻找匹配项。不过，您可以轻松地采用另一种方式 - 查找文件名并确定它拥有多少页面缓存页面。
也许我可以拦截所有open() 系统调用，并记录所有打开的文件，然后扫描所有这些文件，看看是否有缓存。这样，我就可以摆脱扫描整个文件系统的麻烦了。会吗？

【解决方案2】：

mincore() 返回一个向量，指示调用进程的虚拟内存的页面是否驻留在核心 (RAM) 中，因此如果被引用，则不会导致磁盘访问（页面错误）。内核返回关于从地址 addr 开始并持续到 length 个字节的页面的驻留信息。

要测试当前映射到您的进程的文件是否在缓存中，请使用其映射地址调用mincore。
要测试任意文件是否在缓存中，打开并映射它，然后按照上面的操作。

有一个建议的 fincore() 系统调用不需要首先映射文件，但（此时）它尚未普遍可用。

（然后madvise(MADV_DONTNEED)/fadvise(FADV_DONTNEED) 可以从缓存中删除部分映射/文件。）

【讨论】：

感谢fincore()，这帮助我解决了另一个问题。顺便说一句，fincore()不是系统调用，而是linux-ftools提供的工具，它使用mmap()和mincore()来判断文件的哪些页面在pagecache中，并使用posix_fadvise()和@987654336 @ 从缓存中删除映射/文件的一部分。
@stephenjy：如前所述，有一个提议的fincore 系统调用，即使它的结果可以通过使用多个现有系统调用在用户空间中获得。看起来linux-ftools 就是这样做的。

【解决方案3】：

在 Linux 下，你可以使用

从页面缓存中释放文件的内容

posix_fadvise(fd, POSIX_FADV_DONTNEED

从 Linux 2.6 开始，这将立即删除缓存给定文件或部分文件的页面缓存部分；调用会阻塞，直到操作完成，但 posix 不保证该行为。

请注意，如果页面已被修改，它不会有任何影响，在这种情况下，您需要先执行 fdatasync 或类似操作。

编辑：抱歉，我没有完全阅读您的问题。我不知道如何判断页面缓存中当前有哪些文件。对不起。

【讨论】：