使用zram减少内存分页

办公电脑刚升级成了window10不久,发觉windows8以后,微软引入了一套“内存压缩”技术,旨在大幅度减少系统对内存的使用。随手查了一下其实Linux在3.14版本(2014年3月)中已经引入了类似的技术,那就是zram。

当前的操作系统中,由于牵扯到多进程操作,在操作系统层面上会给每个独立进程分配各自的虚拟内存,而这个zram就是将不活动的内存通过压缩的方式避免内存不足导致的频繁分页。

第一直觉就是这个技术会消耗较多的CPU。而奇怪的是除了部分android系统之外,大部分的Linux发行版默认并不启用zram技术。而android系统大部分都更加纠结CPU资源。显然这种技术在移动设备上启用也是不得已的选择。窃以为,除了桌面环境之外,对于像redis这样的内存数据库来说,内存压缩技术才是比较好的应用场景。它的特性:CPU低依赖,内存容量高依赖。

对于ubuntu来说,启用zram非常容易

#sudo apt-get install zram-config
#sudo systemctl start zram-config.service

查看zram使用状态的方式,还是通过/proc/swpas文件或者通过swapon命令

~# lsmod | grep zram
zram 28672 16 # kernel加载了zram模块
lz4_compress 16384 1 zram #zram采用lz4格式压缩

~# cat /proc/swaps
Filename Type Size Used Priority
/dev/dm-1 partition 50257916 242148 -1
/dev/zram0 partition 1543572 0 5
/dev/zram1 partition 1543572 0 5
/dev/zram2 partition 1543572 0 5
/dev/zram3 partition 1543572 0 5
/dev/zram4 partition 1543572 0 5
/dev/zram5 partition 1543572 0 5
/dev/zram6 partition 1543572 0 5
/dev/zram7 partition 1543572 0 5
/dev/zram8 partition 1543572 0 5
/dev/zram9 partition 1543572 0 5
/dev/zram10 partition 1543572 0 5
/dev/zram11 partition 1543572 0 5
/dev/zram12 partition 1543572 0 5
/dev/zram13 partition 1543572 0 5
/dev/zram14 partition 1543572 0 5
/dev/zram15 partition 1543572 0 5

~# swapon -s
Filename Type Size Used Priority
/dev/dm-1 partition 50257916 242148 -1
/dev/zram0 partition 1543572 0 5
/dev/zram1 partition 1543572 0 5
/dev/zram2 partition 1543572 0 5
/dev/zram3 partition 1543572 0 5
/dev/zram4 partition 1543572 0 5
/dev/zram5 partition 1543572 0 5
/dev/zram6 partition 1543572 0 5
/dev/zram7 partition 1543572 0 5
/dev/zram8 partition 1543572 0 5
/dev/zram9 partition 1543572 0 5
/dev/zram10 partition 1543572 0 5
/dev/zram11 partition 1543572 0 5
/dev/zram12 partition 1543572 0 5
/dev/zram13 partition 1543572 0 5
/dev/zram14 partition 1543572 0 5
/dev/zram15 partition 1543572 0 5

本质上说,其实zram就是利用了内存开辟了若干个虚拟的块设备,并作为swap挂装。并且通过优先级的设定保证swap数据优先写入这些虚拟设备中。

对于zram的设定,由于系统默认已经将zram作为了一种块设备,你可以直接通过/sys/block目录下的zram*目录管理每个zram分区。作为模块的管理,则分散在/sys/module/zswap,/sys/module/zram两个目录下。比如你想要改变zram的压缩算法,则可以通过/sys/module/zswap/parameters/compressor文件来改变。

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