詳解Linux系統(tǒng)中的tempfs與/dev/shm

更新時間：2017年02月17日 14:15:01 作者：Huoty

/dev/shm是Linux非常有用的一個目錄，它就是所謂的tmpfs，也可以稱之為臨時文件系統(tǒng)（不是塊設備），類似oracle中的臨時表空間一樣，用于加速和優(yōu)化系統(tǒng)。下面這篇文章主要給大家介紹了Linux系統(tǒng)中tempfs與/dev/shm的相關資料，需要的朋友可以參考下。

tmpfs 是 Linux/Unix 系統(tǒng)上的一種基于內(nèi)存的文件系統(tǒng)，即 tmpfs 使用內(nèi)存或 swap 分區(qū)來存儲文件。

Linux 內(nèi)核中的 VM 子系統(tǒng)負責在后臺管理虛擬內(nèi)存資源 Virtual Memory，即 RAM 和 swap 資源，透明地將 RAM 頁移動到交換分區(qū)或從交換分區(qū)到 RAM 頁，tmpfs 文件系統(tǒng)需要 VM 子系統(tǒng)的頁面來存儲文件。tmpfs 自己并不知道這些頁面是在交換分區(qū)還是在 RAM 中；做這種決定是 VM 子系統(tǒng)的工作。tmpfs 文件系統(tǒng)所知道的就是它正在使用某種形式的虛擬內(nèi)存。

由于 tmpfs 是基于內(nèi)存的，因此速度是相當快的。另外 tmpfs 使用的 VM 資源是動態(tài)的，當刪除 tmpfs 中文件，tmpfs 文件系統(tǒng)驅動程序會動態(tài)地減小文件系統(tǒng)并釋放 VM 資源，當然在其中創(chuàng)建文件時也會動態(tài)的分配VM資源。另外，tmpfs 不具備持久性，重啟后數(shù)據(jù)不保留。

/dev/shm 就是一個基于 tmpfs 的設備，在有些 Linux 發(fā)行版中 /dev/shm 是 /run/shm/ 目錄的一個軟鏈接。實際上在很多系統(tǒng)上的 /run 是被掛載為 tmpsf 的。用 df -T 可以查看系統(tǒng)中的磁盤掛載情況：

文件系統(tǒng)  1K-塊 已用 可用 已用% 掛載點
udev  1859684 4 1859680 1% /dev
tmpfs  374096 1524 372572 1% /run
/dev/sda8 76561456 36029540 36619724 50% /
none   4 0 4 0% /sys/fs/cgroup
none  5120 0 5120 0% /run/lock
none  1870460 27688 1842772 2% /run/shm
none  102400 56 102344 1% /run/user

那么，我們就先來說說 /run 目錄。現(xiàn)在我們知道，該目錄是基于內(nèi)存的，實際上它的前身是 /var/run 目錄，后來被 /run 替換。這是因為 /var/run 文件系統(tǒng)并不是在系統(tǒng)一啟動就是就緒的，而在此之前已經(jīng)啟動的進程就先將自己的運行信息存放在 /dev 中，/dev 同樣是一種 tmpfs，而且是在系統(tǒng)一啟動就可用的。但是 /dev 設計的本意是為了存放設備文件的，而不是為了保存進程運行時信息的，所以為了不引起混淆，/dev 中存放進程信息的文件都以 "." 開始命名，也就是都是隱藏文件夾。但是即便是這樣，隨著文件夾的數(shù)量越來越多，/dev 里面也就越來越混亂，于是就引入了替代方案，也就是 /run。實際上在很多系統(tǒng)上 /var/run 目錄仍然存在，但其是 /run 目錄的一個軟鏈接。

/var/run 目錄中主要存放的是自系統(tǒng)啟動以來描述系統(tǒng)信息的文件。比較常見的用途是 daemon 進程將自己的 pid 保存到這個目錄。

/dev/shm/ 是 Linux 下一個非常有用的目錄，它的意思是 Shared memory，也就是共享內(nèi)存。由于它在內(nèi)存上，所以所有系統(tǒng)進程都能共享該目錄。默認情況下它的大小是內(nèi)存的一半。如果希望改變它的大小，可以用 mount 來管理：

mount -o size=4000M -o nr_inodes=1000000 -o noatime,nodiratime -o remount /dev/shm

如果希望永久生效，可以修改 /etc/fstab 文件：

tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=4G 0 0

利用 /dev/shm 可以做很多事情，這里說一個 Python 的應用。用 Python 做數(shù)據(jù)處理時，可能會用到 numpy，通常做數(shù)據(jù)處理時的數(shù)據(jù)量都是很大的，如果有多個進程都需要用到同樣的數(shù)據(jù)，那么 /dev/shm 就派上了用場，也就是用共享內(nèi)存技術。Python 有一個第三方庫可以用來在多個進程間共享 numpy 數(shù)組，即 SharedArray。SharedArray 便是基于 /dev/shm 的，并且采用 POSIX 標準，能夠兼容多個平臺。

總結

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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