tmpfs文件系统

概述

• tmpfs是一种虚拟内存的文件系统.它既可以使用 RAM,也可以使用交换分区,但自己并不知道使用的页面是在交换分区还是在 RAM 中,由VM(virtual memory，VM)子系统工作机制来决定的.tmpfs 文件系统所知道的就是它正在使用某种形式的虚拟内存.
• 因为典型的 tmpfs 文件系统会完全驻留在 RAM 中,读写几乎可以是瞬间的.并且具有很大的灵活性,可以动态调整自身大小:当RAM资源紧张时,tmpfs部分内容会被移动到交换分区.tmpfs 数据在重新启动之后不会保留.
• tmpfs是文件系统,是通过mount来挂载的.我们先通过$mount来查看下我们当前操作系统挂载的文件系统.

/*< CDATA style>

/dev/sda2 on / type ext3 (rw,relatime,errors=remount-ro)proc on /proc type proc (rw,noexec,nosuid,nodev)/sys on /sys type sysfs (rw,noexec,nosuid,nodev)varrun on /var/run type tmpfs (rw,noexec,nosuid,nodev,mode=0755)varlock on /var/lock type tmpfs (rw,noexec,nosuid,nodev,mode=1777)udev on /dev type tmpfs (rw,mode=0755)devshm on /dev/shm type tmpfs (rw)devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)lrm on /lib/modules/2.6.24-16-generic/volatile type tmpfs (rw)/dev/sda3 on /home type ext3 (rw,relatime)securityfs on /sys/kernel/security type securityfs (rw)

发现在/dev/shm下,操作系统已经为我们挂载了一个可使用的tmpfs文件系统;在/var下,操作系统也正是使用tmpfs文件系统来存放各种系统变量.

创建

• 建立一个目录/mnt/tmpfs
• 以tmpfs文件系统格式mount到/mnt/tmpfs,指定使用最大内存,"-o size=50M"

/*< CDATA style>

mount -t tmpfs -o size=50M tmpfs /mnt/tmpfs/

• 用df -h 来检查是否正确.如果mount成功后,该目录大小是50M
• 使用free 来查看内存使用情况

注:其实系统已经为我们创建了一个可供使用的tmpfs文件系统,/dev/shm.

测试

通过对比普通的磁盘文件和tmpfs文件来比较其读写性能.

• /mnt/tmp为普通的文件目录,/mnt/tmpfs为tmpfs文件系统目录,/dev/shm也为tmpfs文件系统.
  • 写普通文件到普通文件,速率:15.3 MB/秒

/*< CDATA style>

root@lijinbang-desktop:/mnt/tmpfs# time dd if=/home/lijinbang/A/SrData0722/722_1mstrip11.0005 of=/mnt/tmp/zero bs=1M count=128记录了 128+0 的读入记录了 128+0 的写出134217728 bytes (134 MB) copied，8.7819 秒，15.3 MB/秒real 0m8.832suser 0m0.008ssys 0m1.096s

• • 写普通文件到tmpfs文件,速率:32.7 MB/秒

/*< CDATA style>

root@lijinbang-desktop:/mnt/tmpfs# time dd if=/home/lijinbang/A/SrData0722/722_1mstrip11.0014 of=/mnt/tmpfs/zero bs=1M count=128dd: 正在写入 “/mnt/tmpfs/zero”: 设备上没有剩余空间记录了 128+0 的读入记录了 127+0 的写出134082560 bytes (134 MB) copied，4.10379 秒，32.7 MB/秒real 0m4.134suser 0m0.004ssys 0m0.812s

• • 写tmpfs文件到普通文件,速率:32.2 MB/秒

/*< CDATA style>

root@lijinbang-desktop:/mnt/tmpfs# time dd  if=/mnt/tmpfs/zero of=/mnt/tmp/zero bs=1M count=128记录了 127+1 的读入记录了 127+1 的写出134082560 bytes (134 MB) copied，4.16382 秒，32.2 MB/秒real 0m4.170suser 0m0.004ssys 0m1.036s

• • 写tmpfs文件到tmpfs文件,速率:64.2 MB/秒

/*< CDATA style>

root@lijinbang-desktop:/mnt/tmpfs# time dd  if=/mnt/tmpfs/zero of=/dev/shm/zero bs=1M count=128记录了 127+1 的读入记录了 127+1 的写出134082560 bytes (134 MB) copied，2.08752 秒，64.2 MB/秒real 0m2.220suser 0m0.004ssys 0m0.732s

小结

由于tmpfs既使用内存,又可能使用了部分交换分区,所以不能指望使用tmpfs提高的读写速率倍数就等于(内存读写速率/磁盘读写速率).但从测试来看,使用tmpfs确实使读写速率翻了两倍.现在是在单机环境下做的测试,接下来会在glusterfs环境下测试.

• 补充:经测试,glusterfs对tmpfs支持并不是很好.一个存储结点一个客户端情况正常，但多个结点stripe到一个客户端时，就报错，

/*< CDATA style>

[stripe.c:3283:stripe_check_xattr_cbk] stripe0: [CRITICAL]: 'remote3' doesn't support Extended attribute for users: Operation not supported

参考

• <<Linux操作系统之奥秘>> 邱世华 著
• 通用线程: 高级文件系统实现者指南，第 3 部分   http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/filesystem/l-fs3/