Tmpfs¶

Tmpfs是一个将所有文件都保存在虚拟内存中的文件系统。

tmpfs中的所有内容都是临时的，也就是说没有任何文件会在硬盘上创建。如果卸载tmpfs实例，所有保存在其中的文件都会丢失。

tmpfs将所有文件保存在内核缓存中，随着文件内容增长或缩小可以将不需要的页面swap出去。它具有最大限制，可以通过“mount -o remount ...”调整。

和ramfs（创建tmpfs的模板）相比，tmpfs包含交换和限制检查。和tmpfs相似的另一个东西是RAM磁盘（/dev/ram*），可以在物理RAM中模拟固定大小的硬盘，并在此之上创建一个普通的文件系统。Ramdisks无法swap，因此无法调整它们的大小。

由于tmpfs完全保存于页面缓存和swap中，因此所有tmpfs页面将在/proc/meminfo 中显示为“Shmem”，而在free(1)中显示为“Shared”。请注意，这些计数还包括共享内存(shmem，请参阅ipcs(1))。获得计数的最可靠方法是使用df(1)和du(1)。

tmpfs具有以下用途：

内核总有一个无法看到的内部挂载，用于共享匿名映射和SYSV共享内存。

挂载不依赖于CONFIG_TMPFS。如果CONFIG_TMPFS未设置，tmpfs对用户不可见。但是内部机制始终存在。
glibc 2.2及更高版本期望将tmpfs挂载在/dev/shm上以用于POSIX共享内存 (shm_open，shm_unlink)。添加内容到/etc/fstab应注意如下：

tmpfs /dev/shm tmpfs defaults 0 0

使用时需要记住创建挂载tmpfs的目录。

SYSV共享内存无需挂载，内部已默认支持。(在2.3内核版本中，必须挂载 tmpfs的前身(shm fs)才能使用SYSV共享内存)
很多人（包括我）都觉的在/tmp和/var/tmp上挂载非常方便，并具有较大的 swap分区。目前循环挂载tmpfs可以正常工作，所以大多数发布都应当可以使用mkinitrd通过/tmp访问/tmp。
也许还有更多我不知道的地方:-)

tmpfs有三个用于调整大小的挂载选项：

size	tmpfs实例分配的字节数限制。默认值是不swap时物理RAM的一半。如果tmpfs实例过大，机器将死锁，因为OOM处理将无法释放该内存。
nr_blocks	与size相同，但以PAGE_SIZE为单位。
nr_inodes	tmpfs实例的最大inode个数。默认值是物理内存页数的一半，或者 (有高端内存的机器)低端内存RAM的页数，二者以较低者为准。

这些参数接受后缀k，m或g表示千，兆和千兆字节，可以在remount时更改。 size参数也接受后缀％用来限制tmpfs实例占用物理RAM的百分比：未指定size或nr_blocks时，默认值为size=50％

如果nr_blocks=0（或size=0），block个数将不受限制；如果nr_inodes=0， inode个数将不受限制。这样挂载通常是不明智的，因为它允许任何具有写权限的用户通过访问tmpfs耗尽机器上的所有内存；但同时这样做也会增强在多个CPU的场景下的访问。

tmpfs具有为所有文件设置NUMA内存分配策略挂载选项(如果启用了CONFIG_NUMA), 可以通过“mount -o remount ...”调整

mpol=default	采用进程分配策略 (请参阅 set_mempolicy(2))
mpol=prefer:Node	倾向从给定的节点分配
mpol=bind:NodeList	只允许从指定的链表分配
mpol=interleave	倾向于依次从每个节点分配
mpol=interleave:NodeList	依次从每个节点分配
mpol=local	优先本地节点分配内存

NodeList格式是以逗号分隔的十进制数字表示大小和范围，最大和最小范围是用- 分隔符的十进制数来表示。例如，mpol=bind0-3,5,7,9-15

带有有效NodeList的内存策略将按指定格式保存，在创建文件时使用。当任务在该文件系统上创建文件时，会使用到挂载时的内存策略NodeList选项，如果设置的话，由调用任务的cpuset[请参见Documentation/admin-guide/cgroup-v1/cpusets.rst] 以及下面列出的可选标志约束。如果NodeLists为设置为空集，则文件的内存策略将恢复为“默认”策略。

NUMA内存分配策略有可选标志，可以用于模式结合。在挂载tmpfs时指定这些可选标志可以在NodeList之前生效。 NUMA Memory Policy列出所有可用的内存分配策略模式标志及其对内存策略。

=static         相当于     MPOL_F_STATIC_NODES
=relative       相当于     MPOL_F_RELATIVE_NODES

例如，mpol=bind=staticNodeList相当于MPOL_BIND|MPOL_F_STATIC_NODES的分配策略

请注意，如果内核不支持NUMA，那么使用mpol选项挂载tmpfs将会失败；nodelist指定不在线的节点也会失败。如果您的系统依赖于此，但内核会运行不带NUMA功能(也许是安全 revocery内核)，或者具有较少的节点在线，建议从自动模式中省略mpol选项挂载选项。可以在以后通过“mount -o remount,mpol=Policy:NodeList MountPoint”添加到挂载点。

要指定初始根目录，可以使用如下挂载选项：

模式	权限用八进制数字表示
uid	用户ID
gid	组ID

这些选项对remount没有任何影响。您可以通过chmod(1),chown(1)和chgrp(1)的更改已经挂载的参数。

tmpfs具有选择32位还是64位inode的挂载选项：

inode64	使用64位inode
inode32	使用32位inode

在32位内核上，默认是inode32，挂载时指定inode64会被拒绝。在64位内核上，默认配置是CONFIG_TMPFS_INODE64。inode64避免了单个设备上可能有多个具有相同inode编号的文件；比如32位应用程序使用glibc如果长期访问tmpfs，一旦达到33 位inode编号，就有EOVERFLOW失败的危险，无法打开大于2GiB的文件，并返回EINVAL。

所以’mount -t tmpfs -o size=10G,nr_inodes=10k,mode=700 tmpfs /mytmpfs’将在 /mytmpfs上挂载tmpfs实例，分配只能由root用户访问的10GB RAM/SWAP，可以有10240个 inode的实例。

作者:: Christoph Rohland <cr@sap.com>, 1.12.01
更新:: Hugh Dickins, 4 June 2007
更新:: KOSAKI Motohiro, 16 Mar 2010
更新:: Chris Down, 13 July 2020