基于龙芯CPU上的RamDisk实现

 

注：该文档由参考网络上的文章并结合自身实际的工作经验完成。

1）什么是RamDisk？
顾名思义，Ram：内存，Disk：磁盘，RamDisk就是指使用你的一部分内存空间来模拟出一个硬盘分区。在现在内存越来越便宜，对于一些我们想让其访问速度很高的情况下显的可行。
RamDisk实际是从内存中划出一部分作为一个分区使用，换句话说，就是把内存一部分当做硬盘使用，你可以向里边存放文件。
2）为什么要用RamDisk呢？
假设有几个文件要频繁的使用，你如果将它们加到内存当中，程序运行速度会大副提高，因为内存的读写速度远高于硬盘。像WEB服务器这样的计算机，需要大量的读取和交换特定的文件，因此，在WEB服务器上建立RamDisk会大大提高网络读取速度。
3）如何创建一个RamDisk？
事实上创建一个RamDisk是一件很简单的事，由于RedHat Linux 6.0在默认安装下就支持了RamDisk，你只需要格式化一个RamDisk，并将其mount到某一个目录上就可以了。
4）如何重新编译内核使支持Ram Disk Devices？
我们的设备内核默认并没有将RamDisk模块选中，因此针对我们自身的设备，需要进行一个内核的重新编译过程。
1).首先，我们需要在一台PC上安装好mipsel-linux-gcc 工具链如：gcc296-godson-release.tar.gz（因为本身我们使用的就是该交叉编译环境）
在Redhat/Fedora操作系统下，以root用户登录，然后将压缩包gcc296-godson-*.tar.gz解压缩到根目录：
tar xzvf gcc296-godson-*.tar.gz -C /
在开发用户的path中增加 /usr/tools/bin，就可以使用mipsel-linux-gcc编译了。
2).其次，我们需要在这台PC上也安装好Linux-2.4.18内核源代码，将所提供的文件linux-2.418-longtu.tar.gz
解压后复制到/usr/src/目录下即刻。
3).接着，就是内核的具体编译过程：
[1]. cd /usr/src/linux-2.418-longtu/
[2]. 通过vi修改Makefile，确保ARCH := mips，CROSS_COMPILE=/usr/tools/bin/mipsel-linux-
[3]. 将linux-2.4.18-longtu目录下的defconfig-longtu复制为同目录下.config
cp defconfig-longtu .config
4).配置内核菜单
make menuconfig
在" Block devices"里，选“RAM disk support”，并修改默认的ramdisk size（4096KB）；
然后保存退出。
5).调试并运行
make dep
make
make zImage
完成后，内核在arch/mips/zboot/images/zImage.pb1500
[a].从硬盘启动使用zImage.pb1500，放在文件系统的blx目录下。
mkdir /blx
cp /home/zImage.pb1500 /blx/zvl-longtu
reboot即可从硬盘启动内核。
[b].从flash启动,使用sstflash工具，在linux下往flash中烧写内核的应用程序:
使用objcopy进行格式装换:/usr/tools/bin/mipsel-linux-objcopy zImage.pb1500 –O binary zvl-longtu.rom.
内核启动后，将二进制文件中的sstflash工具，放到/usr/bin目录下，内核应用程序zvl-longtu.rom放到/home目录下；
烧写内核到flash，运行 sstflash zvl-longtu.rom 待有OK!字样出现后烧写完成。
不要运行sstflash的擦写工具，操作失误会擦出bios代码，烧写过程会自动擦除要写入数据的sector。也不用指定烧写sector，内核程序中已经指定。
5）具体创建配置RamDisk的过程
1).查一下所有可用的ramdisk：
ls –al /dev/ram*
这就会列出你现在可用的ramdisk，这些ramdisk现在还不占用内存，除非你对它进行格式化。
[a].如果你在系统中没有发现任何ram*的文件,那么,你需要自行创建该设备文件:
mknod <name_of_node> <type: c or b> <majoy> <minor>
如创建从硬盘节点可用mknod /dev/hdb b 3 64
每个设备节点的数值都是唯一的，major+minor唯一标识一个设备。这在所有的系统都是一样的.
节点数值必须要和驱动里一致:
比如，对于hda1，设备节点必须是<3, 1>，对于hdb2必须是<3,65>，对于串口ttyS0必须是<4,64>.
可以在其它Linux系统上去看:
cd /dev/ 
ls –l ram*
记录下各ramdisk设备文件的节点数值:对于ram0 <1,0> ram1 <1,1>……。
且最多具备15个。每个大小12M=12288K。
名字是次要的，可以随便做符号链接，关键看主、次设备编号。
2).创建一个RamDisk：
mke2fs /dev/ram0
执行该命令将出现以下提示
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
如果该操作执行失败，那么有可能是因为你的内核不支持ramdisk，这时你只有重新配置、编译内核。在配置时将CONFIG_BLK_DEV_RAM设置为Enable。
3).将其mount上来使用：
　　mkdir /tmp/ramdisk0 新建一个目录
　　mount /dev/ram0 /tmp/ramdisk0 将其mount到刚才新建的目录上
　　这样，我们就可以使用这个新建的RamDisk：/tmp/ramdisk0
　　另外，我们可以执行df命令来查看一下该RamDisk的大小：
>df -k /dev/ram0
Filesystem 1k-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/ram0 3963 13 3746 0% /tmp/ramdisk0
要注意的一点是：由于这个部分是内存，因此在系统重新启动的时候，将刷新这个区域。所以不要将任何没有拷贝的数据放在这个区域。如果你对这个目录进行了修改，并且需要保留这些修改，采取一些办法进行备份。也就是说，这个目录只能用于为了提高访问速度而暂时存储数据的地方。
3.创建大小合适的RamDisk
上面我们创建了一个RamDisk，但是无法指定大小，现在我们来学习如何创建大小合适的RamDisk。
在红帽子安装的时候，你可以选择LILO引导或Grub引导，针对不同的引导程序有不同的设置
1).使用LILO配置：
　　我们在lilo.conf文件中加入一行：
　　ramdisk_size=10000 (如果是老版内核，则写ramdisk=10000)
　　然后运行 /sbin/lilo 生成新的LILO。
这样当你重新启动计算机之后，ramdisk的默认大小将会是10M。
2).使用Grub配置：
        RedHat的AS系列配置文件在/etc/grub.conf
        Ubuntu系列配置文件在/boot/grub/menu.1st
        修改启动项里面内核参数 Kernel 最后加上ramdisk_size=***
3).使用/etc/conf.modules配置：
　　如果你的内核是以模块的形式编译ramdisk的话，那么就可以在加载的时候决定ramdisk的大小。也就是可以通过修改/etc/conf.modules 的选项设置来做到，加入：
options rd rd_size=10000
　　当然也可以在命令行中指定参数给ismod来实现：
insmod rd rd_size=10000
　　当使用以上两种方法创建了合适大小的ramdisk时，我们还需要执行以下命令来使用它：
mke2fs /dev/ram0
mkdir /tmp/ramdisk0
mount /dev/ram0 /tmp/ramdisk0
　　而当不使用时，应执行：
umount /tmp/ramdisk0
　　若是使用insmod来加载模块的，应该再执行：
rmmod rd
4.使用RamDisk的一个实例
　　下面，我们通过一个使用Ramdisk做WEB服务器的实例来说明其应用。
　　1).首先将CRM移到另外一个地方
mv /var/www/longxin /var/www/longxin_real
mkdir /var/www/longxin
mv /var/lib/mysql/c3crm /var/lib/mysql/c3crm_real
mkdir /var/lib/mysql/c3crm
　　2).将以下命令加入到/etc/rc.d/init.d/httpd.init中去（Debian下/etc/init.d/apache）：
mknod ram0 b 1 0
mknod ram1 b 1 1
mke2fs /dev/ram0
mke2fs /dev/ram1

mount /dev/ram0 /var/www/longxin/
mount /dev/ram1 /var/lib/mysql/c3crm/

cp –r /var/www/longxin_real/* /var/www/longxin/
cp –r /var/lib/mysql/c3crm_real/* /var/lib/mysql/c3crm/

　　这样就可以了，但是请记住，你更新数据时，应更新lonxin_real/c3crm_real目录，而不要更新longxin和c3crm目录，否则在系统重新启动时，所有的更新都将丢失。你最好设置一个cron进程，让其监视lonxin_real/c3crm_real是否有改变，一有改变就将其复制到ramdisk中去。
5.使用RamDisk做/tmp目录
我还想推荐一个更酷的方法，如果你的内存太多，那么可以将其中一部分做为/tmp目录，这样将大大提高你的系统执行速度。而且，/tmp将会在系统重新启动时被删除，这将会是一件非常惬意的事情。
6.使用Cron任务进程实现数据自动保存
Cron是一个linux下的定时执行工具，可以在无需人工干预的情况下运行作业……
cron是一个linux下的定时执行工具，可以在无需人工干预的情况下运行作业。由于Cron 是Linux的内置服务，但它不自动起来，可以用以下的方法启动、关闭这个服务:
　　/sbin/service crond start //启动服务
　　/sbin/service crond stop //关闭服务
　　/sbin/service crond restart //重启服务
　　/sbin/service crond reload //重新载入配置
　　你也可以将这个服务在系统启动的时候自动启动:
　　在/etc/rc.d/rc.local这个脚本的末尾加上:
　　/sbin/service crond start
现在Cron这个服务已经在进程里面了，我们就可以用这个服务了，Cron服务提供以下几种接口供大家使用:
　　1).直接用crontab命令编辑
　　cron服务提供crontab命令来设定cron服务的，以下是这个命令的一些参数与说明:
　　crontab -u //设定某个用户的cron服务，一般root用户在执行这个命令的时候需要此参数
　　crontab -l //列出某个用户cron服务的详细内容
　　crontab -r //删除没个用户的cron服务
　　crontab -e //编辑某个用户的cron服务
　　比如说root查看自己的cron设置:crontab -u root -l
　　再例如，root想删除fred的cron设置:crontab -u fred -r
　　在编辑cron服务时，编辑的内容有一些格式和约定，输入:crontab -u root -e
　　进入vi编辑模式，编辑的内容一定要符合下面的格式:*/1 * * * * ls >> /tmp/ls.txt
　 这个格式的前一部分是对时间的设定，后面一部分是要执行的命令，如果要执行的命令太多，可以把这些命令写到一个脚本里面，然后在这里直接调用这个脚本就可以了，调用的时候记得写出命令的完整路径。时间的设定我们有一定的约定，前面五个*号代表五个数字，数字的取值范围和含义如下:
　　分钟　(0-59)
　　小時　(0-23)
　　日期　(1-31)
　　月份　(1-12)
　　星期　(0-6)//0代表星期天
　　除了数字还有几个个特殊的符号就是"*"、"/"和"-"、","，*代表所有的取值范围内的数字，"/"代表每的意思,"*/5"表示每5个单位，"-"代表从某个数字到某个数字,","分开几个离散的数字。以下举几个例子说明问题:
　　每天早上6点
　　0 6 * * * echo "Good morning." >> /tmp/test.txt //注意单纯echo，从屏幕上看不到任何输出，因为cron把任何输出都email到root的信箱了。
　　每两个小时
　　0 */2 * * * echo "Have a break now." >> /tmp/test.txt
　　晚上11点到早上8点之间每两个小时，早上八点
　　0 23-7/2，8 * * * echo "Have a good dream:)" >> /tmp/test.txt
　　每个月的4号和每个礼拜的礼拜一到礼拜三的早上11点
　　0 11 4 * 1-3 command line
　　1月1日早上4点
　　0 4 1 1 * command line
　　每次编辑完某个用户的cron设置后，cron自动在/var/spool/cron下生成一个与此用户同名的文件，此用户的cron信息都记录在这个文件中，这个文件是不可以直接编辑的，只可以用crontab -e 来编辑。cron启动后每过一份钟读一次这个文件，检查是否要执行里面的命令。因此此文件修改后不需要重新启动cron服务。
2).编辑/etc/crontab 文件配置cron
　　cron服务每分钟不仅要读一次/var/spool/cron内的所有文件，还需要读一次/etc/crontab,因此我们配置这个文件也能运用cron服务做一些事情。用crontab配置是针对某个用户的，而编辑/etc/crontab是针对系统的任务。此文件的文件格式是:
　　SHELL=/bin/bash
　　PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
　　MAILTO=root //如果出现错误，或者有数据输出，数据作为邮件发给这个帐号
　　HOME=/ //使用者运行的路径,这里是根目录
　　# run-parts
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly //每小时执行/etc/cron.hourly内的脚本
修改为：
01 * * * * root cp –r /var/lib/mysql/c3crm/* /var/lib/mysql/c3crm_real/

　　02 4 * * * root run-parts /etc/cron.daily //每天执行/etc/cron.daily内的脚本
　　22 4 * * 0 root run-parts /etc/cron.weekly //每星期执行/etc/cron.weekly内的脚本
　　42 4 1 * * root run-parts /etc/cron.monthly //每月去执行/etc/cron.monthly内的脚本
大家注意"run-parts"这个参数了，如果去掉这个参数的话，后面就可以写要运行的某个脚本名，而不是文件夹名了。