一种基于内存的文件系统tmpfs

若你经常使用 linux，你会发现 df -Th 后，一定会有 tmpfs 类型的文件系统挂载在 /dev/shm 下面，虽然你大概率不会关注到它。

$?df?-Th??
Filesystem?????Type??????Size??Used?Avail?Use%?Mounted?on??
devtmpfs???????devtmpfs??910M?????0??910M???0%?/dev??
tmpfs??????????tmpfs?????919M?????0??919M???0%?/dev/shm??
tmpfs??????????tmpfs?????919M??896K??918M???1%?/run??
tmpfs??????????tmpfs?????919M?????0??919M???0%?/sys/fs/cgroup??
/dev/vda1??????ext4???????40G???11G???27G??28%?/??
tmpfs??????????tmpfs?????184M?????0??184M???0%?/run/user/0

而这个 tmpfs 就是明哥今天要介绍的主角。

tmpfs，顾名思义，是临时文件系统，是一种基于内存的文件系统。

它和虚拟磁盘 ramdisk比较类似像，但不完全相同，和ramdisk一样，tmpfs可以使用RAM，但它也可以使用swap分区来存储，而且传统的ramdisk是个块设备，要用mkfs来格式化它，才能真正地使用它；而tmpfs是一个文件系统，并不是块设备，只是安装它，就可以使用了。tmpfs是最好的基于RAM的文件系统。

这意味着，你往挂载了 tmpfs 的目录下写入的文件，都会直接写入内存中。

假如你想占用机器 10G 的内存，那我只要先创建一个临时目录 /tmp/memory ，并指定 tmpfs 的文件系统类型及大小 10240M 挂载到该目录下。

$?mount?-t?tmpfs?-o?size=10240M?tmpfs?/tmp/memory

接着咱使用 dd 命令，往该目录下写入多少内容，就会占用多少内存，由于我们的目的是占用内存，因此 if 直接使用 /dev/zero

$?dd?if=/dev/zero?of=/tmp/memory/block

当 dd 写入完成后，你再使用 free 去查看可用内存，会发现剩余的内存可分配的内存少了 10G。

如果你想用完机器的所有内存，完全可以在 mount 的时候，指定 size 为机器的内存大小，但你要清楚你在做什么，否则执行完 dd ，你的机器可能就挂了。

利用上面这个方法，其实还可以做更多的事情，比如你在机器你有两个 NUMA Node ，但你只想占用 NUMA Node 0 的内存，那就可以指定 NUMA Node 0 的内存，怎么办呢？

首先利用 lscpu 找到 NUMA Node 0 上的所有 cpu 核

$?node0_cpus=$(lscpu?|?grep?"NUMA?node0"?|?awk?'{print?$NF}')

然后使用 taskset 工具加 -c 参数来指定对应的 cpu 核来执行创建 tmpfs 目录和 dd? 的过程

$?cat?>?/root/mem_alloc.sh?<<EOF??
#!/bin/bash??
tmpdir=`mktemp`??
mount?-t?tmpfs?-o?size=1024M?tmpfs?${tmpdir}??
dd?if=/dev/zero?of=${tmpdir}/block??
EOF??
$?taskset?-c?"${node0_cpus}"?sh?/root/mem_alloc.sh

执行完成后，如果你所占用的内存，没有超过 NUMA Node 0 的本地内存，那么你使用 numactl 就会发现上面命令都只占用了 NUMA Node0 的内存。