如何在Linux系统下制作RamDisk

原文：
《Linux Ramdisk mini-HOWTO》
By Van Emery
http://www.vanemery.com/Linux/Ramdisk/ramdisk.html 
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Email：gexbob@gmail.com
Blog：http://blog.csdn.net/exbob 
Friday, July 25, 2011
 
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简介
什么是RamDisk？RamDisk就是将内存（Ram）的一部分当做硬盘（Disk）来使用。RamDisk有固定的大小，可以像正常硬盘分区那样去使用。 就操作时间来讲，RamDisk比真实的物理硬盘快很多，当系统关闭或断电时，保存在RamDisk中的数据会全部丢失。RamDisk可以成为一个存放临时数据的好地方。
Linux的2.4内核已经内建支持RamDisk。RamDisk在很多情况下是很有用的，包括：
使用加密文件中的未加密数据；
某些类型的网页内容服务；
挂载loopback文件系统（例如，从软盘或CD运行）
我为什么要写这个文档？因为我需要设置一个16M的RamDisk来查看、创建加密文件。我不想让未加密的文件写入我的工作平台的任何物理介质。我还发现一个有趣的地方，可以轻易的在Ram中创建一个比我的第一个物理硬盘（20M）还大的虚拟硬盘，当时，我根本无法想象怎样填满这个虚拟硬盘。
这个文档将会带你一步步地经历创建和使用RamDisk的过程。
 
平台
我使用Red Hat 9进行测试，但是这应该适用于其他的2.4内核的Linux系统，我还假设你的Linux系统已经将RamDisk支持编译到了内核。我的计算机使用Pentium 4处理器，256M内存，确切的内核版本是：2.4.20-20.9 
  
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1. 查看你的系统已经创建了什么
RedHat默认创建16个RamDisk，虽然它们没有激活或使用任何Ram。系统列出的设备是ram0~ram19，但是只有ram0~ram15是默认可用的。使用下面的命令可用检出这些块设备：
[root]# ls -l /dev/ram*
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Jun 12 00:31 /dev/ram -> ram1
brw-rw---- 1 root disk 1, 0 Jan 30 2003 /dev/ram0
brw-rw---- 1 root disk 1, 1 Jan 30 2003 /dev/ram1
brw-rw---- 1 root disk 1, 10 Jan 30 2003 /dev/ram10
brw-rw---- 1 root disk 1, 11 Jan 30 2003 /dev/ram11
brw-rw---- 1 root disk 1, 12 Jan 30 2003 /dev/ram12
brw-rw---- 1 root disk 1, 13 Jan 30 2003 /dev/ram13
brw-rw---- 1 root disk 1, 14 Jan 30 2003 /dev/ram14
brw-rw---- 1 root disk 1, 15 Jan 30 2003 /dev/ram15
brw-rw---- 1 root disk 1, 16 Jan 30 2003 /dev/ram16
brw-rw---- 1 root disk 1, 17 Jan 30 2003 /dev/ram17
brw-rw---- 1 root disk 1, 18 Jan 30 2003 /dev/ram18
brw-rw---- 1 root disk 1, 19 Jan 30 2003 /dev/ram19
brw-rw---- 1 root disk 1, 2 Jan 30 2003 /dev/ram2
brw-rw---- 1 root disk 1, 3 Jan 30 2003 /dev/ram3
brw-rw---- 1 root disk 1, 4 Jan 30 2003 /dev/ram4
brw-rw---- 1 root disk 1, 5 Jan 30 2003 /dev/ram5
brw-rw---- 1 root disk 1, 6 Jan 30 2003 /dev/ram6
brw-rw---- 1 root disk 1, 7 Jan 30 2003 /dev/ram7
brw-rw---- 1 root disk 1, 8 Jan 30 2003 /dev/ram8
brw-rw---- 1 root disk 1, 9 Jan 30 2003 /dev/ram9
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Jun 12 00:31 /dev/ramdisk -> ram0
现在，用grep在dmesg的输出中找出RamDisk的大小
[root]# dmesg | grep RAMDISK
RAMDISK driver initialized: 16 RAM disks of 4096K size 1024 blocksize
RAMDISK: Compressed image found at block 0
你可用看到，RamDisk默认只有4MB。我想要一个16MB的RamDisk，所以，下一步要配置Linux，使得在启动过程中使用一个更大的RamDisk。
 
2. 增加RamDisk的大小
RamDisk的大小是被一个命令行选项控制的，这个选项会在系统启动时传给内核。由于RedHat9的默认bootloader是GRUB，我将用新的选项修改/etc/grub.conf，RamDisk大小的内核选项是：ramdisk_size=xxxxx ，xxxxx是指大小为1024-Byte的块的个数。下面是我要添加到/etc/grub.conf的内容，它将RamDisk配置为16MB：
# grub.conf generated by anaconda
#
# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
# NOTICE: You have a /boot partition. This means that
# all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
# root (hd0,0)
# kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/hda5
# initrd /initrd-version.img
#boot=/dev/hda
default=0
timeout=10
splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
title Red Hat Linux (2.4.20-20.9)
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.4.20-20.9 ro root=LABEL=/ hdc=ide-scsi ramdisk_size=16000
initrd /initrd-2.4.20-20.9.img
将文件保存后，你需要重启系统。重启后，通过查看dmesg的输出来确认修改已经生效：
[root]# dmesg | grep RAMDISK
RAMDISK driver initialized: 16 RAM disks of 16000K size 1024 blocksize
RAMDISK: Compressed image found at block 0 
3. 格式化RamDisk
无需将RamDisk格式化为日志文件系统，我们将使用EXT2文件系统。我只想使用一个RamDisk，所以我只格式化ram0。
[root]# mke2fs -m 0 /dev/ram0
mke2fs 1.32 (09-Nov-2002)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=1024 (log=0)
Fragment size=1024 (log=0)
4000 inodes, 16000 blocks
0 blocks (0.00%) reserved for the super user
First data block=1
2 block groups
8192 blocks per group, 8192 fragments per group
2000 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
8193

Writing inode tables: done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

This filesystem will be automatically checked every 22 mounts or
180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
-m 0选项指定了文件系统上root用户保留区块的比例为0，这是默认的特性。我希望普通用户可以使用所有的RamDisk空间。
 
4. 新建一个挂载点并挂载RamDisk
你已经格式化了RamDisk，现在要为它新建一个挂载点。然后就可以挂载你的RamDisk并使用它。我们将会使用/mnt/rd文件夹。
[root]# mkdir /mnt/rd
[root]# mount /dev/ram0 /mnt/rd
检测新挂载的RamDisk
[root]# mount | grep ram0
/dev/ram0 on /mnt/rd type ext2 (rw)
[root]# df -h | grep ram0
/dev/ram0 16M 13K 16M 1% /mnt/rd
你可以用tune2fs命令查看新RamDisk的详细信息
[root]# tune2fs -l /dev/ram0
tune2fs 1.32 (09-Nov-2002)
Filesystem volume name: none
Last mounted on: not available
Filesystem UUID: fbb80e9a-8e7c-4bd4-b3d9-37c29813a5f5
Filesystem magic number: 0xEF53
Filesystem revision #: 1 (dynamic)
Filesystem features: filetype sparse_super
Default mount options: (none)
Filesystem state: not clean
Errors behavior: Continue
Filesystem OS type: Linux
Inode count: 4000
Block count: 16000
Reserved block count: 0
Free blocks: 15478
Free inodes: 3989
First block: 1
Block size: 1024
Fragment size: 1024
Blocks per group: 8192
Fragments per group: 8192
Inodes per group: 2000
Inode blocks per group: 250
Filesystem created: Mon Dec 8 14:33:57 2003
Last mount time: Mon Dec 8 14:35:39 2003
Last write time: Mon Dec 8 14:35:39 2003
Mount count: 1
Maximum mount count: 22
Last checked: Mon Dec 8 14:33:57 2003
Check interval: 15552000 (6 months)
Next check after: Sat Jun 5 14:33:57 2004
Reserved blocks uid: 0 (user root)
Reserved blocks gid: 0 (group root)
First inode: 11
Inode size: 128
在我的系统中，我需要'var'用户能够读写RamDisk，所以必须修改/mnt/rd文件夹的所有者和权限。
[root]# chown van:root /mnt/rd
[root]# chmod 0770 /mnt/rd
[root]# ls -ald /mnt/rd
drwxrwx--- 2 van root 4096 Dec 8 11:09 /mnt/rd
RamDisk挂载点的所有者和权限要根据你的特定情况进行修改。
 
5. 使用RamDisk
RamDisk已经创建成功，现在，你可以像在物理硬盘分区那样，在RamDisk上复制、移动、删除、编辑或列出文件。这是一个查看加密的GPG或OpenSSL文件的好地方，也是一个创建加密文件的好地方。你的主机关闭后，所有在RamDisk上创建的文件都会消失。
用下面的命令可以轻易的卸载RamDisk：
[root]# umount -v /mnt/rd
/dev/ram0 umounted
Note：如果你卸载了RamDisk，你的数据依然会保存在那里。一旦内存被分配给了RamDisk，它就会被标记，之后内核就不会试图重用这块内存。因此，使用了RamDisk后，就不能回收那块内存。正因如此，你要考虑清楚，不要给RamDisk分配太多的内存。在我的系统里，我分配了小于10%的物理内存。你要根据自己的需要确定RamDisk的大小。当然，也可以重启后释放空间。
 
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自动创建RamDisk
如果你需要每次系统启动后创建和挂载RamDisk，可以通过在/etc/rc.local启动脚本里添加命令来自动执行这个进程。
下面是我添加的命令：
# Formats, mounts, and sets permissions on my 16MB ramdisk
/sbin/mke2fs -q -m 0 /dev/ram0
/bin/mount /dev/ram0 /mnt/rd
/bin/chown van:root /mnt/rd
/bin/chmod 0750 /mnt/rd
 
结语
现在你可以尝试在你的UNIX/Linux系统上创建和使用RamDisk。希望这些信息对你有用。
 
参考

· /usr/src/linux-2.4/Documentation/ramdisk.txt
· /usr/src/linux-2.4/drivers/block/rd.c
· man mke2fs
· Ramdisk article by Mark Nielsen for Red Hat 6.0