OpenVelinux内核中的RAM磁盘设备使用指南

什么是RAM磁盘

RAM磁盘（RAM disk）是一种将主系统内存作为块设备使用的技术。在OpenVelinux内核中，RAM磁盘驱动提供了将内存作为磁盘设备的功能，这对于系统启动和临时文件存储等场景非常有用。

RAM磁盘的主要用途

1. initrd支持：在系统启动初期，当需要加载模块才能访问根文件系统时，RAM磁盘可以作为初始文件系统使用。
2. 临时数据处理区：由于RAM磁盘内容在重启后会被清除，它非常适合用作数据处理的临时工作区。
3. 救援系统：在系统修复场景下，RAM磁盘可以加载压缩的系统镜像，提供完整的救援环境。

RAM磁盘的工作原理

RAM磁盘具有动态增长的特性，它会根据需要从缓冲区缓存中获取更多内存。驱动程序会将使用的缓冲区标记为"脏"，这样虚拟内存子系统就不会尝试回收这些内存。

默认情况下，OpenVelinux内核支持最多16个RAM磁盘设备，这个数量可以通过修改内核配置中的BLK_DEV_RAM_COUNT符号进行调整（需要重新编译内核）。

配置RAM磁盘

内核命令行参数

ramdisk_size=N：设置RAM磁盘的大小为N KB，默认值为4096（4MB）。

模块参数（动态加载时）

• rd_nr：指定创建的/dev/ramX设备数量
• max_part：设置最大分区号
• rd_size：等同于ramdisk_size参数

创建和使用RAM磁盘

基本步骤

1. 创建设备节点：运行./MAKEDEV ram命令创建/dev/ramX设备
2. RAM磁盘设备的主设备号为1，次设备号从0开始（/dev/ram0、/dev/ram1等）

创建压缩RAM磁盘镜像的完整示例

1. 准备RAM磁盘空间：

   dd if=/dev/zero of=/dev/ram0 bs=1k count=2048
   

   这将创建一个2MB的RAM磁盘并清零。

2. 创建文件系统：

   mke2fs -vm0 /dev/ram0 2048
   

   在RAM磁盘上创建ext2文件系统。

3. 填充内容：

   mount /dev/ram0 /mnt
   cp -a /etc/* /dev/* /mnt
   umount /mnt
   

   挂载RAM磁盘，复制所需文件后卸载。

4. 压缩镜像：

   dd if=/dev/ram0 bs=1k count=2048 | gzip -v9 > /tmp/ram_image.gz
   

   这将生成一个压缩后的RAM磁盘镜像。

5. 制作可启动介质：

   dd if=zImage of=/dev/fd0 bs=1k
   dd if=/tmp/ram_image.gz of=/dev/fd0 bs=1k seek=400
   

   将内核和RAM磁盘镜像写入软盘。

6. 设置启动参数：

   rdev /dev/fd0 /dev/fd0
   rdev -r /dev/fd0 49552
   

   这相当于设置：

   • ramdisk_start=400
   • load_ramdisk=1
   • prompt_ramdisk=1

性能考虑

1. RAM磁盘的读写速度远高于物理磁盘，适合对I/O性能要求高的临时操作。
2. 使用RAM磁盘会占用系统内存，在内存有限的系统上需谨慎使用。
3. 压缩RAM磁盘镜像可以显著减少存储空间占用，但会增加启动时的解压时间。

注意事项

1. 在内存小于8MB的系统上创建RAM磁盘镜像可能会导致问题。
2. 现代系统通常使用/dev/ram0作为initrd设备。
3. RAM磁盘内容在系统重启后会丢失，不适合存储持久性数据。

通过合理使用RAM磁盘，可以显著提高特定场景下的系统性能和灵活性。OpenVelinux内核提供了完善的RAM磁盘支持，开发者可以根据实际需求进行配置和使用。