转载笔记：Linux 中 Buffer 和 Cache 的区别

原文章笔记

存储器

• CPU :
  • 速度超快
• Cache (缓存区):
  • 充当是 CPU 和主内存的中间件
  • 容量较小
  • 速度很快
  • 保存着 CPU 刚用过的数据或循环使用的部分数据
  • 不是缓存文件，而是缓存块(块是I/O读写最小的单位)
  • 一般用在 I/O 请求上
• Buffer (缓冲区):
  • 用于存储速度不同步的设备或优先级不同的设备之间传输数据
  • 可以减少进程件通信需要等待的时间

Cache 是"为了弥补告诉设备和低速设备之间的矛盾"而设立的中间层。

问题：CPU 速度很快，但 CPU 执行的指令是从内存取出，计算的结果也要写如内存，但内存的响应速度跟不上 CPU。

解决办法：在 CPU 和内存中间加一块"蓄水池",即 Cache 。
当 CPU 要读内存的时候先读 Cache 再读内存，

(初始化:)但一开始 Cache 是空的，只能从内存区，所以这时很慢(CPU 需要等待内存的响应)。但从内存取回的还有其他的、当前不需要的指令，然后把这些指令存在 Cache 里备用;

CPU 再区指令的时候还是先读 Cache ， 有所需指令，直接取出，无则等待内存响应。

Cpu -> CPU.Cache -> 内存 -> 磁盘.Cache -> 磁盘 ?

CPU 的 Cache ： 可以有好几层，而且还分为 数据Cache 和 指令Cache。
磁盘 的 Cache：

Buffer: 化零为整(比如在内存里开辟了一块 Buffer ，数据暂时写入 Buffer ，攒到一定大小在一次性写入硬盘)

总结

• Cache的存在是为了解决什么问题？速度太慢了，要加快速度！ 是系统两端处理速度不匹配时的一种这种策略。
• Buffer的存在是为了解决什么问题？找个临时的存储空间！ 减少短期内突发 I/O 的影响 。(网络上下载东西，瞬时速率可能有较大变化，引入Buffer使得OS接收数据的速率稳定，减少对磁盘的伤害)
• 相同点：都是2个层面的中间层，都是内存
• 不同点：Cache 解决的是时间问题，Buffer 解决的是空间问题。
• 解决方案：内存RAM, Cache 利用的是 RAM 提供的高读写速度， Buffer 利用的是 RAM 提供的存储容量。