Linux的tmpfs和ramfs

tmpfs

tmpfs是一种虚拟内存文件系统, 它的存储空间在VM里面，现在大多数操作系统都采用了虚拟内存管理机制, VM(virtual memory) 是由linux内核里面的vm子系统管理. VM的大小由RM(Real Memory)和swap组成, RM就是物理内存, swap是通过硬盘虚拟出来的内存空间, 大小是可以配置的. swap的读写速度相对RM(Real Memory)要慢许多. 在物理内存不足时一个进程申请内存, 内核的vm子系统就会把RM里面的一些不常用的数据交换到swap里面, 在需要使用这些数据时再从Swap交换到RM里.
tmpfs最大可用的存储空间等于 RM + swap, 但是tmpfs本身不知道实际使用的空间是RM还是swap.

mkdir /tmp/memory
mount -t tmpfs -o size=1024M tmpfs /tmp/memory

上面的命令分配了1GB的VM到/tmp/memory目录下, 可以用df命令查看. tmpfs一个优点就是它实际使用的空间是随着实际存储的数据而变化的, 如果/tmp/memory目录下什么也没有, tmpfs并不占用VM. 参数1024m只是告诉内核这个挂载点最大可用的VM为1024m, 如果不设置这个参数, tmpfs默认的大小是RM的一半, 假如物理内存是8GB，那么tmpfs默认的大小就是4GB.

实际应用一: 将内存挂载到文件系统

#手动挂载:
mount -t tmpfs -o size=2g tmpfs /tmp/tbls
#启动时自动挂载: 修改/etc/fstab,添加如下一行
tmpfs /tmp/tbls tmpfs size=2g 0 0

实际应用二: 快速消耗内存. 下面的脚本将占用1GB内存1个小时, 注意需要root权限

#!/bin/bash
mkdir /tmp/memory
mount -t tmpfs -o size=1024M tmpfs /tmp/memory
dd if=/dev/zero of=/tmp/memory/block
sleep 3600
rm /tmp/memory/block
umount /tmp/memory
rmdir /tmp/memory

ramfs

ramfs是Linux下一种基于RAM做存储的文件系统, 可以把ramfs理解为在普通的HDD上建立了一个文件系统, 而现在HDD被替换成了RAM. 因为是RAM做存储所以会有很高的读写速度. 在ramfs中不会使用swap. 但是ramfs有一个问题是它会吃光系统所有的内存, 即使mount时指定了大小. 同时它只能被root用户访问.

sudo mount -t ramfs -o size=10M ramfs ./ramfs/
sudo dd if=/dev/zero of=./ramfs/test.file bs=1M count=20

测试时你会发现上面这个操作是能成功的，如果直接写一个比内存更大的文件，你会发现瞬间系统就卡住了. 另外dd命令必须要有root权限

dd: opening `./ramfs/test.file‘: Permission denied

df只使用h选项是无法显示ramfs的内容的, 要用-a参数

linux-numy:~ # df -ah | grep "/mnt/ram"
ramfs 0 0 0 - /mnt/ram

ramfs与tmpfs的区别是:

• 达到空间上限时可以继续写入
• 非固定大小
• 不会使用swap

# 不指定大小则为内存大小
mount -t tmpfs tmpfs /tmp/mem1/
# ramfs需要使用df -a 或 mount -t ramfs 选项才能查看到，大小都是0，但不影响使用
mount -t ramfs ramfs /tmp/mem1/

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