Linux的RAM Disk(資料不消失版)

RAM Disk是一個非常方便的東西，尤其現在DDR2的RAM很便宜時，善用RAM Disk可以有很大的效能改善。
雖然RAM Disk已經不是什麼新鮮的東西了，但是這次我針對Linux上的RAM Disk Script加入了開/關機備份/還原的功能，應該就很少見了。

我個人認為Linux上的RAM Disk比Windows和FreeBSD來得方便好用，Linux的shm(Share Memory)實在太強大了。
在Windows上，RAM Disk的軟體不少，但多半都是切割一塊RAM當磁碟，舊版的FreeBSD上也是(FreeBSD的tmpfs實做在FreeBSD 7.0開始提供～)，在Linux上，因為tmpfs技術的關係，能夠直接使用Share Memory當成檔案系統來使用，因此能讓檔案系統上的資料能複製到Share Memory當中，和其他process共用Memory。這樣的優點是，系統記憶體和RAM Disk是共用的，RAM Disk不需要額外割一塊出來，舉個例子：
假設RAM有1024MB(1G)，我要512MB的RAM Disk
在Windows、FreeBSD上，系統記憶體就只剩下512MB，另外512MB變成一個RAM Disk。
而在Linux上，系統記憶體還是1024MB(1G)，假如我在RAM Disk上吃掉了100MB的空間，則系統記憶體會變成924MB，而RAM Disk(Share Memory)的上限是多少？1024MB嗎？
這可以自己設定，系統預設是RAM的一半，以這例子來說，Linux預設的RAM Disk(Share Memory)就是512MB。

RAM Disk速度很快，尤其是拿來compile kernel時特別明顯，可以明顯感受到，花費的時間比較短，這要歸功於Linux Kernel Source Code很大，所以感受得出來。

另一個重要的場合大概就是Eee PC這類輕巧筆電了，輕巧筆電因為「輕巧」、「價格」...等因素，往往硬碟很小，而且硬碟經常速度很慢(EeePC 900、901的第二顆Flash，Aspire one 110的8G Flash)，在無法擴充或是擴充價格很誇張時，加大RAM並善用它變得很重要，因此在輕巧筆電上設定RAM Disk，幾乎是「必要的設定」(不論是XP或Linux)。

RAM Disk的致命傷就是重開機資料就消失，稍微搜尋後可以發現，Windows上已經有不少人提供備份、還原的script，搭配XP Pro的系統原則就可以在關機時備份RAM Disk的資料，那Linux呢？就在這裡啦～～

首先，我RAM Disk的建立，是使用[閒聊]有趣的 tmpfs最後的script版本，並不是寫在/etc/fstab當中。
RAM Disk(tmpfs)的詳細介紹可以參考Tsung's Blog的拿 RAM 當硬碟來用(RAM Disk)，作者把所有的tmpfs建立方法全部敘述了，內容清楚明確，非常值得參考，我使用的屬於方法一。

簡單敘述建立RAM Disk的方法：

1. 把下列script內容編輯，並存檔為/etc/init.d/mounttmpfs.sh
#!/bin/sh
#
# mounttmpdir Mount /tmp after mounvirtfs exec-ed
#
# Version: @(#)mounttmpdir 0.01 24-Dec-2004 antony shen
# 參考網址：http://moto.debian.org.tw/viewtopic.php?t=4100&highlight=shm
# 執行指令：update-rc.d mounttmpfs.sh start 37 S .
#

# Script needs to be robust and continue when parts fail,
# so we're not setting the "-e" flag.
#set -e

PATH=/lib/init:/bin:/sbin

if [ -d /dev/shm ]
then
if [ ! -d /dev/shm/tmp ]
then
echo -n "Mounting tmpfs(/tmp,/var/tmp) under /dev/shm..."

mkdir /dev/shm/tmp
mkdir /dev/shm/vtmp
chmod 1777 /dev/shm/tmp
chmod 1777 /dev/shm/vtmp
mount --bind /dev/shm/tmp /tmp
mount --bind /dev/shm/vtmp /var/tmp

echo "OK."
fi
else
echo "Failed to find /dev/shm, unable to link /tmp under it!"
fi

2. 執行
update-rc.d mounttmpfs.sh start 37 S .

3. 重新開機

4. 複製個檔案 (cp /boot/* /tmp/) 到 /tmp 執行 df，查看 /dev/shm 的使用空間有沒有變化，有變化就是成功了。

接下來，我們進一步來玩Backup/Restore的部份，如下：

1. 把下列script存檔為/etc/init.d/backuptmpfs.sh
#!/bin/sh
#
# 參考 mounttmpfs.sh 修改而成
#
# Version: @(#)backuptmpfs.sh 0.01 2008-08-26 YCFu
# 執行指令：update-rc.d backuptmpfs.sh stop 1 0 6 .
#

# Script needs to be robust and continue when parts fail,
# so we're not setting the "-e" flag.
#set -e

PATH=/lib/init:/bin:/sbin

if [ -d /dev/shm ]
then
if [ -d /dev/shm/tmp ]
then
echo -n "Backup tmpfs(/tmp) to /RAMDISK_bak.tar..."

tar -X /etc/non-list -C /tmp -cf /RAMDISK_bak.tar .
chmod 600 /RAMDISK_bak.tar

echo "OK."
fi
else
echo "Backup Fail!"
fi

2. 把下列script存檔為/etc/init.d/restoretmpfs.sh
#!/bin/sh
#
# 參考 backuptmpfs.sh 修改而成
#
# Version: @(#)backuptmpfs.sh 0.01 2008-08-26 YCFu
# 執行指令：update-rc.d restoretmpfs.sh start 38 S .
#

# Script needs to be robust and continue when parts fail,
# so we're not setting the "-e" flag.
#set -e

PATH=/lib/init:/bin:/sbin

if [ -f /RAMDISK_bak.tar ]
then
echo -n "Restore tmpfs(/tmp) from /RAMDISK_bak.tar..."

tar -C /tmp -xf /RAMDISK_bak.tar
rm /RAMDISK_bak.tar

echo "OK."
fi

3. 執行下列指令：
update-rc.d restoretmpfs.sh start 38 S .
update-rc.d backuptmpfs.sh stop 1 0 6 .

4. 執行下列指令建立排除檔案列表
touch /etc/non-list

5.完成

上述程式說明：
簡單的說，我改了2個script，一個用在關機時備份RAM Disk，一個用在開機時還原RAM Disk。

關機時備份RAM Disk的叫做backuptmpfs.sh，它會在inittab狀態為0和6時執行(放到rc0.d和rc6.d)，0和6分別是關機狀態和重新開機狀態。

開機時還原RAM Disk的叫做restoretmpfs.sh，「它必須在 mounttmpfs.sh 之後執行」，它會在開機時，建立RAM Disk之後，將RAM Disk資料還原回去。
為什麼不整合到mounttmpfs.sh之中呢？
我試過了，它似乎會和mount --bind衝突，可能需要delay一點時間吧。

由於RAM Disk中，通常會放置Firefox的暫存目錄，我們不希望所有東西都備份，因此我們要設定個排除檔案名單，將特定的目錄或檔案排除。
排除名單放在/etc/non-list，只需要把不要備份的名稱加入即可
以Firefox的暫存目錄來說，Firefox會自動建立暫存目錄/tmp/Cache，我們只需要在/etc/non-list中寫上：
Cache

如果我們希望排除多個檔案或目錄，例如檔案「EEE」和目錄「Cache」，則在/etc/non-list中寫上：
Cache
EEE

備份的檔案會存在哪裡？檔名是什麼呢？
備份的檔案會存為/RAMDISK_bak.tar，會在還原後自動刪除。
此外，為了安全性的考量，/RAMDISK_bak.tar的權限會設為600。

最後，因為這是第一版，所以我並沒有將上面提到的參數設為變數，不過這幾個script並不複雜，相信稍微看一下，就能夠看懂並修改，歡迎大家修改使用，改過後記得再貼出來造福更多人。