Canonical 曾经说过:“最好在至少有4GB RAM的树莓派4上来运行 Ubuntu Desktop。”但最近,我们看到 Ubuntu 22.04 LTS 也可以在 2GB 树莓派4上更流畅地运行,因为该公司默认启用了一项Linux内核的虚拟内存压缩功能zswap,这样就可以让 Linux 操作系统在内存更少的系统上运行得更好。
Canonical 解释说:“zswap本质上是一种压缩工具。”
当一个进程即将被移动到swap file(虚拟内存)时,zswap 会对其进行压缩并检查新的、较小的进程是否仍需要移动,或者它是否可以保留在你的 RAM 中。实际上,解压/压缩一个“zswapped”页面比访问swap file要快得多了。因此,这是从 RAM容量较小的系统中获得更多收益的好方法。
好消息是你甚至不需要等待 Ubuntu 22.04 LTS 发布,因为它可以在树莓派4 中直接手动启用,如下所示:
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$ sudo sed -i -e 's/$/ zswap.enabled=1/' /boot/firmware/cmdline.txt |
或者简单地编辑 /boot/firmware/cmdline.txt 文件,并将以下字符串添加到现有的命令中:
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zswap.enabled=1 |
重新启动后,这甚至可以提高具有 4GB 和 8GB RAM 树莓派 4 开发板的性能,但是对于 2GB 型号,则需要一些额外的步骤来启用 z3fold 分配器和 lz4 压缩。要运行的命令在Ubuntu的博客中都有详细说明,你们可以查看。最后,你们就能加载出更多的模块,而且你的 cmdline.txt 应该是有三个额外参数的:
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zswap.enabled=1 zswap.compressor=lz4 zswap.zpool=z3fold |
而且在 Ubuntu 22.04 LTS 中并不需要如此操作,因为默认情况下就会启用这些功能的。
我们之前写过在 Ubuntu 中启用 ZRAM以提高 RAM较小系统性能和可靠性的文章。那么 ZRAM 和 zswap 到底有什么区别呢?我理解的ZRAM就像一个划分在 RAM 中的压缩交换空间,而zswap是同时使用存储和 RAM的。而且如果没有足够的 RAM 来保存数据,那么就只能将压缩数据存储到存储设备的swap file中。
Stackoverflow 上也有人问过这个问题,所以我出了一个更详细的答案:
ZRAM
状态:自 Linux 3.14(2014 年 3 月)起可用
实现:压缩块设备,内存在存储数据时动态分配
用途:将 ZRAM块设备配置为swap设备,从而消除对物理swap设备或swap文件的需要
优点:
- 无需物理swap设备
- ZRAM块设备可用于swap以外的其他应用程序,任何你可能使用块设备的应用程序
缺点:
- 一旦页面存储在ZRAM中,它就会一直保留在那里,直到页面被调入或失效。而且ZRAM是无法将页面移出到物理磁盘的
zswap
状态:自 Linux 3.11(2013 年 9 月)起可用
实施:用于swap页面的压缩内核缓存。内核缓存被压缩,压缩算法可使用 CryptoAPI 插入,页面存储是动态分配的。较旧的页面可以被移出到磁盘,从而使其成为一种后写缓存
用途:用于常规swap设备(或swap文件)的缓存swap页面
优点:
- 与swap代码的集成(使用 Frontswap API)允许 zswap 选择仅存储压缩良好的页面并处理内存分配失败的页面,在这些情况下,页面会被发送到备份swap设备
- 缓存中最旧的页面会被推送到备份swap设备,这样以便为新页面腾出空间
缺点:
- 需要一个物理swap设备(或swap文件)
最后,十分感谢 Geokon 的提示。
文章翻译者:Jacob,嵌入式系统测试工程师、RAK高级工程师,物联网行业多年工作经验,熟悉嵌入式开发、测试各个环节,对不同产品有自己专业的分析与评估。