一种基于内存的文件系统tmpfs

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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。

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