有关ramfs的一些测试

ramfs算是一个比较难搜到教程的话题，google和chatgpt都找不到太多有关ramfs的资料。

比如df这个命令就不显示ramfs，只显示tmpfs，有些网上的回答说redhat有个显示ramfs的补丁，但似乎有点麻烦...算了不找了。

所以为了验证某些有关ramfs的想法，只能跑一些极端的命令，配上系统资源监测来看看ramfs的实际作用到底是什么。

注：原本打算在docker上面测试的，但不知道为什么网上找的参数 --cap-add SYS_ADMIN 加上去以后仍然没有用，所以只能拿真机测试了...

目的是解决这几个疑问：

1. mount ramfs的时候，是不是真的分配了RAM（而不是磁盘空间/混合了swap内存）
2. mount ramfs时分配的size，理论上是无法对ramfs起约束的（理论上它会越来越大，直到物理内存被吃完），是否真的如此？
3. ramfs的真实占用空间，是由mount命令的参数size决定，还是由ramfs存放文件的体积决定，还是两者都有？

验证方法：

用一台大内存机器（128GB RAM，ubuntu 22.04，Linux 6.5.0）跑的，配上dd命令和netdata的资源监控

结论：

1. mount ramfs的时候，不会分配任何RAM空间。
2. mount ramfs时的size参数似乎并没有什么作用：无论size等于多少，或者不声明size，都不会分配任何RAM空间。size这个参数也可以去掉。
3. 往ramfs里面写文件的时候，会分配真正的RAM空间（而不是磁盘空间/swap内存），分配RAM的大小等同于文件的大小：写1GB文件就分配1GB空间，写2GB文件就分配2GB空间（假设RAM足够）。
4. 从ramfs里面删文件的时候，会立即回收这个文件占用的RAM空间：删1GB文件就归还1GB内存，删2GB文件就归还2GB内存。
5. 综合上面2条，ramfs占用的RAM空间就是ramfs存储文件的真实占用空间。

步骤：

先挂载一个45M大小的ramfs（这个size=45M后面会解释它实际上没有任何作用）：

mount -t ramfs -o size=45M ramfs /var/test_ramfs

然后往里面先塞1个1gb大小的文件，然后删了，然后再建一个1gb大小的文件，再塞1个2gb大小的文件

dd if=/dev/zero of=/var/test_ramfs/1gb bs=1M count=1024
rm /var/test_ramfs/1gb
dd if=/dev/zero of=/var/test_ramfs/1gb bs=1M count=1024
dd if=/dev/zero of=/var/test_ramfs/2gb bs=1M count=2048

最后把这两个文件删掉：

rm /var/test_ramfs/1gb
rm /var/test_ramfs/2gb

netdata显示的ram使用率（曲线变化对应上面的操作：创建1GB文件 - 删除1GB文件 - 创建3GB文件 - 删除3GB文件）：

可以看出来，所谓size=45MB这个声明确实没有什么限制作用，该吃的内存照样会吃。当然，删除文件以后，占用的RAM空间也会马上归还。

再看看对应的磁盘IO（注意单位是kb/s）：

系统在这段时间内的硬盘IO基本可以忽略不计，我们可以认为上面那几个GB级别的dd命令是完全不作用于硬盘的。所以ramfs确实是作用在了真实的RAM上面。

一些备注

备注1：由于ramfs的特性，使用umount命令卸载ramfs的时候里面的文件会全部消失并无法找回：

# 效果等同于删除/var/test_ramfs/下面的所有文件
umount /var/test_ramfs

备注2：你可以使用下面这个命令检查ramfs的挂载：

# 假设ramfs的挂载点为/var/test_ramfs
$  grep /var/test_ramfs /proc/mounts
------------
ramfs /var/test_ramfs ramfs rw,relatime 0 0

备注3：往ramfs写入文件后，占用的空间会在 free 命令的 buff/cache 分类下体现：

（写入3GB文件前）

（写入3GB文件后）

在上面的例子中可以看到size=45MB这个声明没有什么限制作用，该吃的内存照样会吃

那么，如果挂载一个（size声明为）1GB的ramfs：

mount -t ramfs -o size=1GB ramfs /var/test_ramfs

会立即占用1GB的内存吗？

答案是不会。（ram毫无波动）

只有往ramfs里面写了文件，RAM才会被占用。

后续我甚至试了挂载（size声明为）50GB，250GB的ramfs，结论是：

无论挂载多大的ramfs，似乎都没有任何区别，mount命令永远是秒执行，ram也不会有任何波动。你甚至可以挂载超过系统物理内存的ramfs，不会报错，也不会对ram起任何影响。（只要不往里面写文件）

那么，mount命令里的size=1GB可以省略吗？

可以。

$  mount -t ramfs ramfs /var/test_ramfs/

再试试挂载（size声明为）1MB的ramfs（以及不声明size），然后写入20GB的文件：

没有任何问题！

网上有些说法是ramfs不能占用超过系统物理内存的一半，这台机器是128GB RAM，试试往ramfs里面写入80GB文件：

没有任何问题！

由于担心出问题，写入更多（超过128GB）的测试就不做了。