linux的内存文件系统

    Linux性能调协之

3.5使用内存文件系统

在Linux中可以将一部分内存mount为分区来使用，通常称之为RamDisk。
RamDisk有三种实现方式：
第一种就是传统意义上的，可以格式化，然后加载。
这在Linux内核2.0/2.2就已经支持，其不足之处是大小固定，之后不能改变。
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；另一个是initrd的支持。
如果对Ramdisk的支持已经编译进内核，我们就可以使用它了：
查看一下可用的RamDisk，使用ls /dev/ram*
首先创建一个目录，比如test，运行mkdir /mnt/test；
然后对/dev/ram0 创建文件系统，运行mke2fs /dev/ram0；
最后挂载 /dev/ram0，运行mount /dev/ram /mnt/test，就可以象对普通硬盘一样对它进行操作了。

更详细的内容可以参考：
http://www.linuxfocus.org/ChineseGB/November1999/article124.html                                                 


另两种则是内核2.4才支持的，通过Ramfs或者Tmpfs来实现：
它们不需经过格式化，用起来灵活，其大小随所需要的空间而增加或减少。

Ramfs顾名思义是内存文件系统，它它处于虚拟文件系统（VFS）层，而不像ramdisk那样基于虚拟在内存中的其他文件系统(ex2fs)。

因而，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。
如果你的Linux已经将Ramfs编译进内核，你就可以很容易地使用Ramfs了。创建一个目录，加载Ramfs到该目录即可：
                  # 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）


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减。
使用tmpfs，首先你编译内核时得选择"虚拟内存文件系统支持（Virtual memory filesystem support）" 。
然后就可以加载tmpfs文件系统了：
            # mkdir -p /mnt/tmpfs
            # mount tmpfs /mnt/tmpfs -t tmpfs
同样可以在加载时指定tmpfs文件系统大小的最大限制：
           # mount tmpfs /mnt/tmpfs -t tmpfs -o size=32m

使用df -aT命令可以看到有个/dev/shm目录，该目录的文件系统是tmpfs的，因此这个目录下的文件访问是非常快的，但是其大小可能不同机器都不一样，而且每次重启后文件也就丢失了。

更详细的可参考《FreeBSD下的内存文件系统》一文

“对于高负载的服务器，使用内存文件系统实际上得不偿失，在系统内存很快用光的情况下，操作系统将进行磁盘交换，导致系统性能严重下降，这比起直接使用磁盘文件系统更为糟糕。事实上，在高负载的服务器环境下，允许系统使用更多的内存来缓冲磁盘数据，更有效的发挥系统的磁盘缓冲能力，在实际使用中更为有效。