ページキャッシュとは？

質問

ページキャッシュについてお聞きします。
「ページング方式」でwikiで調べましたところ以下の様にかかれてます。
「使われていない物理ページには、スワップ領域以外のファイルに対応するページキャッシュと何とも対応していない完全な未使用ページがある。」

スワップ領域以外のファイルって何なんでしょうか？
スワップ領域にはプロセスとそれに必要なファイルだけがロードされるということでしょうか？
ファールデータ（例えば、mp3ファイル）などはページキャッシュにロードされるのでしょうか？

回答No.3

notnot

＞ハードディスクの中のデータをスワップ領域に移して、
＞そして、スワップ領域に収まったデータをメインメモリに移してプログラムなどを実行してるのでしょうか？順番がおかしいでしょうか。。この辺が自分の中で曖昧です。

違います。
スワップ領域は、必要なメモリ量＞物理メモリ量 の時にその差分を保存する場所です。もし、十分な物理メモリがあればスワップ領域は不要です。
例えば、デスクトップ用途でブラウザ・メーラー程度の利用しかしないのであれば、1～2GBも物理メモリがあればスワップ領域無しで良いです。

ディスクキャッシュは仮想記憶の仕組みとは全く関係ありません。
wikiの記述は間違いではありませんが、「ページング方式」の説明の中にわざわざ書くことではありませんね。「物理メモリ」の説明の中になら良いのですが。

キャッシュについて原理的な説明をすると、プログラムがファイルを読み込む場合、ディスク上のファイルはまず「バッファ」と呼ばれる物理メモリ領域に読み込まれ、それからプログラムのメモリ空間にコピーされます。このコピーが終わったバッファを解放せずに、「あとでまた中身が見たいかもしれない」という理由でそのままにしたものが「キャッシュ」です。もう一度そのファイルを読みこむ場合に、ディスクから再度読む必要が無くなります。またそのファイルを更新する場合はキャッシュを更新してからディスクに書きこむので、さらに再度更新後のデータを読む場合もキャッシュだけ見ればいいです。
実際の仕組みは効率化のためにさらに工夫されているので、かならずしも上述の動きをするわけではありませんが、概念的には同じです。

補足

回答ありがとうございます。

＞キャッシュについて原理的な説明をすると、プログラムがファイルを読み込む場合、ディスク上のファイルはまず「バッファ」と呼ばれる物理メモリ領域に読み込まれ、それからプログラムのメモリ空間にコピーされます。

上述で言われているプログラムとはＯＳ以外のプログラムのことですか？またファイルとはプログラムファイル以外のmp3やtxtなどのデータのことでしょうか？

回答No.2

Donotrely

＞スワップ領域以外のファイルって何なんでしょうか？

wikiが正しいかどうかは別にして、wikiを読む限り、
かつて、必要があり物理ページ上に読み込んだ

実行ファイル(とそれが依存するライブラリ群)

が、その後用が済んで不要になったが、そのまま残してあるもの、
と解釈されます。
そしてこれをページキャッシュと呼ぶ、とあります。

＞スワップ領域にはプロセスとそれに必要なファイルだけがロードされるということでしょうか？

デマンドページング方式においては、基本的にはそうです。
しかしページキャッシュに残っている場合はロードせずにこれを使うようです。

＞ファールデータ（例えば、mp3ファイル）などはページキャッシュにロードされるのでしょうか？

ページキャッシュというのは、用があって物理ページに読み込んだものを、
用が済んだ後もそのまま残地してある状態を指すみたいですから、
少くとも

「ページキャッシュにロード」

という表現はおかしいと思います。

mp3は単なるデータですので、実行ファイル(プレーヤetc.)により読み出されて参照される時は、
物理ページ上に運ばれると思います。でもファイルそのものじゃないかもしれません。
あくまでもmp3ファイルから読み出した断片データかもしれません。
っで、これがもし用が済んだ後も物理メモリ上に残っていたら、
その後再利用される可能性は0ではないと思います。
でもそういうことはあまりないと思います。
再利用される確率が高いのは.dllなどではないでしょうか？

お礼

回答ありがとうございます。
＜その後用が済んで不要になったが、そのまま残してあるもの、
　と解釈されます。
　そしてこれをページキャッシュと呼ぶ、とあります。
この部分大変参考になります。

基本的に仮想記憶システムでは
ハードディスクの中のデータをスワップ領域に移して、
そして、スワップ領域に収まったデータをメインメモリに移してプログラムなどを実行してるのでしょうか？順番がおかしいでしょうか。。この辺が自分の中で曖昧です。

回答No.1

kusa_mochi

あるプロセスが動く際には、共有ライブラリだったりデータファイルだったり、色々な外部ファイルを読む必要が有ると思うが、それらがメモリ上にキャッシュされたものではないだろうか。

Windows系のユーザーなら、ディスクキャッシュと言えば理解できるだろうか。

逆にスワップ領域に対応するページというのは、ワーキングセットだったページではないかと思われる。

>スワップ領域にはプロセスとそれに必要なファイルだけがロードされるということでしょうか？
　これは違うのではないかな。
　スワップ領域はあくまでプロセスのワーキングセットの中で、HDDに退避させられた部分が置かれる領域だと思うので、データファイル等を読み込んだ場合はページキャッシュに置かれてプロセスからそのキャッシュを参照しているのだと思う。

>ファールデータ（例えば、mp3ファイル）などはページキャッシュにロードされるのでしょうか？
　それで解釈は合っているのではないかと。

お礼

回答ありがとうございます。まだ自分は基本的なことがよくわかってないのでちゃんとつめて行きたいと思います。大変参考になりました。ありがとうございます。