Linux 下的 tempfs 与 /dev/shm

tmpfs 是 Linux/Unix 系统上的一种基于内存的文件系统，即 tmpfs 使用内存或 swap 分区来存储文件。

Linux 内核中的 VM 子系统负责在后台管理虚拟内存资源 Virtual Memory，即 RAM 和 swap 资源，透明地将 RAM 页移动到交换分区或从交换分区到 RAM 页，tmpfs 文件系统须要 VM 子系统的页面来存储文件。tmpfs 本身并不知道这些页面是在交换分区仍是在 RAM 中；作这种决定是 VM 子系统的工做。tmpfs 文件系统所知道的就是它正在使用某种形式的虚拟内存。

因为 tmpfs 是基于内存的，所以速度是至关快的。另外 tmpfs 使用的 VM 资源是动态的，当删除 tmpfs 中文件，tmpfs 文件系统驱动程序会动态地减少文件系统并释放 VM 资源，固然在其中建立文件时也会动态的分配VM资源。另外，tmpfs 不具有持久性，重启后数据不保留。

/dev/shm 就是一个基于 tmpfs 的设备，在有些 Linux 发行版中 /dev/shm 是 /run/shm/ 目录的一个软连接。实际上在不少系统上的 /run 是被挂载为 tmpsf 的。用 df -T 能够查看系统中的磁盘挂载状况：

文件系统          1K-块     已用     可用 已用% 挂载点
udev            1859684        4  1859680    1% /dev
tmpfs            374096     1524   372572    1% /run
/dev/sda8      76561456 36029540 36619724   50% /
none                  4        0        4    0% /sys/fs/cgroup
none               5120        0     5120    0% /run/lock
none            1870460    27688  1842772    2% /run/shm
none             102400       56   102344    1% /run/user

那么，咱们就先来讲说 /run 目录。如今咱们知道，该目录是基于内存的，实际上它的前身是 /var/run 目录，后来被 /run 替换。这是由于 /var/run 文件系统并非在系统一启动就是就绪的，而在此以前已经启动的进程就先将本身的运行信息存放在 /dev 中，/dev 一样是一种 tmpfs，并且是在系统一启动就可用的。可是 /dev 设计的本意是为了存放设备文件的，而不是为了保存进程运行时信息的，因此为了避免引发混淆，/dev 中存放进程信息的文件都以 "." 开始命名，也就是都是隐藏文件夹。可是即使是这样，随着文件夹的数量愈来愈多，/dev 里面也就愈来愈混乱，因而就引入了替代方案，也就是 /run。实际上在不少系统上 /var/run 目录仍然存在，但其是 /run 目录的一个软连接。

/var/run 目录中主要存放的是自系统启动以来描述系统信息的文件。比较常见的用途是 daemon 进程将本身的 pid 保存到这个目录。

/dev/shm/ 是 Linux 下一个很是有用的目录，它的意思是 Shared memory，也就是共享内存。因为它在内存上，因此全部系统进程都能共享该目录。默认状况下它的大小是内存的一半。若是但愿改变它的大小，能够用 mount 来管理：

mount -o size=4000M -o nr_inodes=1000000 -o noatime,nodiratime -o remount /dev/shm

若是但愿永久生效，能够修改 /etc/fstab 文件：

tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=4G 0 0

利用 /dev/shm 能够作不少事情，这里说一个 Python 的应用。用 Python 作数据处理时，可能会用到 numpy，一般作数据处理时的数据量都是很大的，若是有多个进程都须要用到一样的数据，那么 /dev/shm 就派上了用场，也就是用共享内存技术。Python 有一个第三方库能够用来在多个进程间共享 numpy 数组，即 SharedArray。SharedArray 即是基于 /dev/shm 的，而且采用 POSIX 标准，可以兼容多个平台。

参考资料

• http://blog.ddup.us/2011/04/01/disappearing-var-run-dir/
• http://blog.csdn.net/guo8113/article/details/28590963?utm_source=tuicool&utm_medium=referral
• http://www.linuxidc.com/Linux/2014-05/101818.htm