tmpfs

tmpfs英語:) 是類Unix系統上暫存檔儲存空間的常見名稱,通常以掛載檔案系統方式實現,並將資料儲存在揮發性記憶體而非永久儲存裝置中。和RAM disk的概念近似,但後者會呈現出具有完整檔案系統的虛擬磁碟。

詞語定義

所有在tmpfs上儲存的資料在理論上都是暫時借放的,那也表示說,檔案不會建立在硬碟上面。一旦重新開機,所有在tmpfs裡面的資料都會消失不見。理論上,記憶體使用量會隨著tmpfs的使用而時有增長或消減。目前有許多Unix的發行版都有啟用tmpfs,預設是把它以共享記憶體的方式用在系統的/tmp目錄底下。這個特徵在 Unix 上面會表現像是:

Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
tmpfs                 256M  688K  256M   1%  /tmp

應用實例

SunOS / Solaris

SunOSSolaris上一世代的作業系統,裡頭實作了tmpfs的部份功能[1]最初在SunOS 4.1上實作,在1990三月釋出。[2] 1994年十一月,Solaris 2.1裡頭/tmp採用tmpfs的應用,並被納入預設的檔案系統之一。

Linux

tmpfs在Linux kernel從2.4之後的版本都有支援。[3] tmpfs(之前比較為人所知的名稱是"shmfs")和Linux的ramdisk裝置定位有所不同。Ramdisk是固定劃分一塊記憶體出來使用,且允許比較不常用的頁面可以移動到置換空間去。

RAMFS相較之下,不會利用虛擬記憶體的部份(這個特點有利也有弊)。另外,在MFS還有其它ramfs的舊版本,都不會動態的調整大小,只能一直佔用一個固定的大小。

tmpfs的用法,舉例來說是像:

"mount -t tmpfs -o size=1G,nr_inodes=10k,mode=0700 tmpfs /space" 

這樣就會使用1 GiB的置換空間,裡頭有10240 inodes且規定是在/space目錄底下存取。這個檔案系統的大小是可以隨時調整的,像是再追加一個指令如:

mount -o remount,size=2G /space"。

要註記一點,如果/tmp有安全上的顧慮的話,最好追加粘滞位(sticky bit)上來。[4],就是權限應該被設作"mode=1777",而不是"mode=0777或"mode=777"

如果要是开机启用tmpfs那就是在fstab里面加个参数:

tmpfs /media/ramdisk tmpfs size=2G,defaults,noatime,mode=1777 0 0

其中2G是固定大小。

BSD

從2005年九月10號之後tmpfs也正式被收錄到NetBSD的原始碼裡頭[5],同時在4.0之後的版本啟用了這個功能。 FreeBSD也已經收錄了NetBSD的這項功能,在7.0之後的版本也跟著啟用。

微軟Windows

視窗作業系統也有一個類似tmpfs的方式來處理,就是"temporary files"。在系統的低記憶體底下,檔案會以FILE_ATTRIBUTE_TEMPORARY和FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE(「暫存檔案」與「關閉時刪除該檔」的旗標)標記在記憶體裡面。這種方式的處理相當類似tmpfs,除了這些檔案會被寫入到特定的低記憶體位置而不是置換空間去。這個技術也常用在伺服器傳送檔案的時候,把檔案傳送到客戶端之前先丟到一個緩衝的暫存上面。

參考資料

  1. Peter Snyder. (PDF). [2007-05-07]. (原始内容 (PDF)存档于2012-05-01).
  2. Hal L. Stern. . [2007-05-07]. (原始内容 (GZipped PostScript)存档于2012-05-01).
  3. Daniel Robbins. . September 1, 2001 [2007-05-07]. (原始内容存档于2007-06-22). 說明Linux的應用方式的文章
  4. CIAC. . August 17, 1995 [2008-11-17]. (原始内容存档于2008-12-10).常見一個 /tmp底下典型的安全漏洞
  5. Julio M. Merino Vidal. . February 24, 2006 [2007-05-07]. (原始内容存档于2012-05-01).

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