linux之ramdisk ramfs tmpfs

在Linux中可以将一部分内存mount为分区来使用，通常称之为RamDisk技术。 RamDisk有三种实现方式：

1、传统意义上的ramdisk：

Linux内核2.0/2.2就已经支持，为了能够使用Ramdisk，我们在编译内核时须将block device中的Ramdisk支持选上，它下面还有两个选项，一个是设定Ramdisk的大小，默认是4096k。

1）如何创建ramdisk：

# create a mount point:
mkdir /tmp/ramdisk0

# create a filesystem:
mke2fs /dev/ram0

# mount the ramdisk:
mount /dev/ram0 /tmp/ramdisk0

经过上面三步，你可以将这个目录看成一个虚拟的分区，使用它就象使用其它的目录一样使用内存了。（如果对ramdisk的格式化失败，那就是你的内核不支持ramdisk）

注：ramdisk的默认大小 4Mb=4096 blocks，在进行mke2fs的时候可以看到相关信息：

mke2fs 1.14, 9-Jan-1999 for EXT2 FS 0.5b, 95/08/09
Linux ext2 filesystem format
Filesystem label=
1024 inodes, 4096 blocks
204 blocks (4.98%) reserved for the super user
First data block=1
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
1 block group
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
1024 inodes per group

此外，我们可以创建多个ramdisk，例如：

2）修改大小：

在lilo.conf文件中加入：

ramdisk_size=10000 (or ramdisk=10000 for old kernels)

这样在你使用lilo命令和重新启动计算机之后，ramdisk的默认大小将会是10M。这是一个/etc/lilo.conf文件的例子：

boot=/dev/hda
map=/boot/map
install=/boot/boot.b
prompt
timeout=50
image=/boot/vmlinuz
label=linux
root=/dev/hda2
read-only
ramdisk_size=10000

3）ramdisk特点：

RamDisk就是将内存模拟为硬盘空间。在使用RamDisk时实际上是在使用内存而不是硬盘，所以会提升速度。缺点是断电重启后，目录下的内容将消失，我们可以通过定时备份/rsync的方式消除。

2、ramfs：

Ramfs顾名思义是内存文件系统，它处于虚拟文件系统（VFS）层，它是基于ram的动态文件系统的一种Linux硬盘缓冲机制。

1）硬盘缓冲机制：

一般的在Linux上所有的文件都被缓冲在内存中。内存中的数据页在回写后仍然会保存在内存中以防再次使用，但是回写后的数据会被标识为clean，这样系统就可以用这些内容干别的事情了。同样的，文件数据再被回写后也被表识为clean，但是并没有在内存中擦除直到虚拟内存对他再次分配。一个相似的机制也同样适用于目录。

对于ramfs，它没有回写地址。文件写入ramfs中后和平时一样分配目录和页，但是他们回写不了。这就意味着他们的内存永远也不能被标识为clean，所以他们在期待回收内存的时候不会被虚拟内存释放。

2）创建ramfs：

它无需格式化，可以创建多个，只要内存足够，在创建时可以指定其最大能使用的内存大小。

# mkdir  /testRam 

# mount -t ramfs none /testRAM 

缺省情况下，Ramfs被限制最多可使用内存大小的一半。可以通过maxsize（以kbyte为单位）选项来改变。 

# mount -t ramfs none /testRAM -o maxsize=2000 (创建了一个限定最大使用内存为2M的ramdisk） 

3）ramfs特点：

ramfs and ramdisk

比较老的ramdisk在内存区外分配一个综合的块，用它作为文件系统的回写堆。这个块的是固定大小的，所以挂载的文件系统也是固定的。而且额外的开销也很大。

和ramfs对比，ramdisk浪费了空间，让cpu做了不必要的工作，弄脏了cpu的缓存。总之，ramfs 相对来说比较简单。

 

3、tmpfs：

Tmpfs是一个虚拟内存文件系统，它不同于传统的用块设备形式来实现的Ramdisk，也不同于针对物理内存的Ramfs。Tmpfs可以使用物理内存，也可以使用交换分区。

在Linux内核中，虚拟内存资源由物理内存(RAM)和交换分区组成，这些资源是由内核中的虚拟内存子系统来负责分配和管理。Tmpfs向虚拟内存子系统请求页来存储文件，它同Linux的其它请求页的部分一样，不知道分配给自己的页是在内存中还是在交换分区中。同Ramfs一样，其大小也不是固定的，而是随着所需要的空间而动态的增

Tmpfs会默认挂载到/dev/shm上，默认最大为内存的一半大小，使用df -h命令可以看到。

[root@AY1212111202285f63122 ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/hda1              20G  7.6G   11G  42% /
tmpfs                 250M     0  250M   0% /dev/shm

1）修改tmpfs大小：

mount -o size=20G -o remount /dev/shm

如果需要永久修改/dev/shm的值，需要修改/etc/fstab：

tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=1.5G 0 0 #/etc/fstab中增加该行

然后重新挂载：

mount -o remount /dev/shm

2）特点：

tmpfs 可以使用您的 RAM，但它也可以使用您的交换分区来存储。