Linux初心者の基礎知識

13.ファイルアクセスの高速化

ハードディスクのような外部記憶装置に対する読み書きの速度は、CPUや
メモリの動作速度に比べて遅いため、昔からその差を解消するための工夫
がなされていました。Linuxにもファイルアクセスの高速化を図るさまざま
な仕組みがあります。

「バッファキャッシュ」は、アクセス頻度の高いディスクブロッタのデータ
を、しばらくの間保存する特別なメモリ領域です。
たとえば次回に同じデータに対する読み出しの要求があった場合、ディスク
にアクセスする代わりに、すでにキャッシュにあるデータを読み出せば
よいので、処理がずっと速くなります。
また書き込みもキャッシュに対して行えばよいので、やはり高速な処理が
可能です。ディスクへの実際の書き込みは、CPUが暇になったときを
見計らってカーネルが自動的に行います。なお、バッファキャッシュに
保存されるデータは、ディスクブロックのコピーそのもので、ファイル
という概念は存在しません。

「ページキャッシュ」は、バッファキャッシュと同じように、アクセス頻度
の高いファイルのデータを一時保存することによって処理の高速化を図り
ます。たがし、こちらはあくまでもVFSが扱う論理的論理的なファイルの
形でデータを保存する点が異なります。データが、どこのデータブロック
にどんな形式で保存されるかについては何も関知しません。

「iノードキャッシュ」は、ファイルへのアクセスによってそのiノードが
メモリ上に読み込まれると、しばらくの間そのイメージを保存しておきます。
同じファイルが続けて使用されるケースは多いので、ファイルアクセスが
大きく向上します。