linux記憶體檔案系統之指南

記憶體檔案系統使用及示例:ramdisk, ramfs, tmpfs

第一部分

在linux中可以將一部分記憶體mount為分割槽來使用，通常稱之為ramdisk。

ramdisk有三種實現方式：

第一種就是傳統意義上的，可以格式化，然後載入。

這在linux核心2.0/2.2就已經支援，其不足之處是大小固定，之後不能改變。

為了能夠使用ramdisk，我們在編譯核心時須將block device中的ramdisk支援選上，它下面還有兩個選項，乙個是設定ramdisk的大小，預設是4096k；另乙個是initrd的支援。

如果對ramdisk的支援已經編譯進核心，我們就可以使用它了：

檢視一下可用的ramdisk，使用ls /dev/ram*

首先建立乙個目錄，比如test，執行mkdir /mnt/test；

然後對/dev/ram0 建立檔案系統，執行mke2fs /dev/ram0；

最後掛載 /dev/ram0，執行mount /dev/ram /mnt/test，就可以象對普通硬碟一樣對它進行操作了。

更詳細的內容可以參考：

另兩種則是核心2.4才支援的，通過ramfs或者tmpfs來實現：

它們不需經過格式化，用起來靈活，其大小隨所需要的空間而增加或減少。

ramfs顧名思義是記憶體檔案系統，它它處於虛擬檔案系統（vfs）層，而不像ramdisk那樣基於虛擬在記憶體中的其他檔案系統(ex2fs)。

因而，它無需格式化，可以建立多個，只要記憶體足夠，在建立時可以指定其最大能使用的記憶體大小。

如果你的linux已經將ramfs編譯進核心，你就可以很容易地使用ramfs了。建立乙個目錄，載入ramfs到該目錄即可：

# mkdir /testram

# mount -t ramfs none /testram

預設情況下，ramfs被限制最多可使用記憶體大小的一半。可以通過maxsize（以kbyte為單位）選項來改變。

# mount -t ramfs none /testram -o maxsize=2000 (建立了乙個限定最大使用記憶體為2m的ramdisk）

tmpfs是乙個虛擬記憶體檔案系統，它不同於傳統的用塊裝置形式來實現的ramdisk，也不同於針對物理記憶體的ramfs。

tmpfs可以使用物理記憶體，也可以使用交換分割槽。在linux核心中，虛擬記憶體資源由物理記憶體（ram）和交換分割槽組成，這些資源是由核心中的虛擬記憶體子系統來負責分配和管理。

tmpfs向虛擬記憶體子系統請求頁來儲存檔案，它同linux的其它請求頁的部分一樣，不知道分配給自己的頁是在記憶體中還是在交換分割槽中。同ramfs一樣，其大小也不是固定的，而是隨著所需要的空間而動態的增減。

使用tmpfs，首先你編譯核心時得選擇"虛擬記憶體檔案系統支援（virtual memory filesystem support）" 。

然後就可以載入tmpfs檔案系統了：

# mkdir -p /mnt/tmpfs

# mount tmpfs /mnt/tmpfs -t tmpfs

同樣可以在載入時指定tmpfs檔案系統大小的最大限制：

# mount tmpfs /mnt/tmpfs -t tmpfs -o size=32m

使用df -at命令可以看到有個/dev/shm目錄，該目錄的檔案系統是tmpfs的，因此這個目錄下的檔案訪問是非常快的，但是其大小可能不同機器都不一樣，而且每次重啟後檔案也就丟失了。

第二部分

linux下我所接觸過的記憶體檔案系統有三個:

(1)ramdisk,使用前需要先建立檔案系統,並且調整檔案系統大小比較麻煩,需要修改核心引導引數並重新啟動作業系統,在繁雜多變的應用與需要 7x24不間斷執行的系統來說,並不是乙個可以接受的選擇.好處是自2.0版本起核心便支援(這也算好處?嗯,確實算,如果你手頭真有這樣的系統的話)

(2)ramfs,使用前不需要去建立檔案系統了,直接通過mount的方式即可掛載上來用,需要的時候可以使用"mount -o remount,maxsize=..."這種方式來調整大小.

(3)tmpfs,同ramfs在表面上基本上一樣啦,不同於ramfs針對"物理記憶體",tmpfs是在虛擬記憶體下分配空間的,也就是說tmpfs例項中儲存的檔案既可能存在於物理記憶體中,也可能存在於交換分割槽中,具體存在**,是由"虛擬記憶體子系統"來排程的.

純效能角度講,ramfs會在程序占用記憶體使用較多的情況下會優於tmpfs,在沒有交換分割槽或程序占用記憶體較小而不發生swap行為的情況下,兩者效能不會有差異(這個結論沒有實測過,我"想當然"用猜的)

基本情況介紹完畢,下面介紹tmpfs的應用,(沒辦法,我手頭機器記憶體不是那麼寬裕...)

0,根據需要建立掛載目錄,例:

mkdir -p $dir_tmp;

1,掛載

mount my_tmpfs $dir_tmp -t tmpfs -o size=512m

my_tmpfs這個名字需要起,乙個標識而已,會出現在df 的filesytem一列,起個別緻點的名字比較容易被自己寫的其它監控指令碼找到,如果非要起個none或tmpfs之類的名字的話...反正系統預設掛載的tmpfs都比較喜歡用這兩個名字,好壞自己琢磨吧.

成功以後自己用df 看一下就知道了,寫監控指令碼時可以用"df -t tmpfs|grep ^my_tmpfs"來找到這一行.

2,調整

應用中如果感覺不合適,隨時可以用mount命令調整

mount $dir_tmp -o remount,size=1024m,nr_inodes=100k

nr_inodes為最大節點數,如果你的$dir_tmp使用df命令檢視明明有空間,卻無法建立新檔案(例如touch乙個新檔案),可能是檔案節點用到上限了,可以用"df -i"命令來檢視,如果是有空間但節點達到上限,就需要用nr_inodes來調整了.

其它可以調整的引數:

mode,uid,gid,

uid和gid就不多說了,不知道的回家補基礎,mode也不多說了,取值是3個八進位制數字,表示許可許可權,不知道這個的也回家...

其它引數,參見mount命令的man page之options一節中"-o"引數的說明.

3,解除安裝

umount $dir_tmp

4,其它

mount 命令的man page中對tmpfs提及不多,詳細一些的文件,請參閱核心文件documentation/filesystems/tmpfs.txt(核心源**目錄內)

原文見：

linux記憶體檔案系統之指南

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linux 檔案系統 Linux 檔案系統結構介紹

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