tmpfs (/dev/shm) 是否使用 Linux 页面缓存？如果是的话，那又如何呢？

Question

tmpfs 是否使用 Linux 页面缓存？

tmpfs 和页面缓存是同一枚硬币的两面。

如中所述https://www.kernel.org/doc/Documentation/filesystems/tmpfs.txt（强调我的）

tmpfs 将所有内容放入内核内部缓存中并增长和缩小以容纳其包含的文件，并且能够将不需要的页面交换到交换空间。

[...]

自从tmpfs 完全存在于页面缓存中在交换时，所有 tmpfs 页面将在 /proc/meminfo 中显示为“Shmem”，在 free(1) 中显示为“Shared”。

因此，该缓存被复制是非常意外的。它已经在缓存中，tmpfs 只是缓存系统的前端。

我的问题是：如果 tmpfs 中有一个文件并且与该文件交互（读取），该文件是否会在 RAM 中重复（一个在 tmpfs 中，一个在页面缓存中？）

这可以通过实验来确定。

# sync
# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          15940        2005       13331         264         603       13390
Swap:             0           0           0

所以，我碰巧有大约 13000 可用内存，并且没有正在运行的进程会对其进行太大的改变，并且没有交换。让我们在 tmpfs 上刻录 ~6000：

# mount -t tmpfs -o size=6000M none /mnt/tmp
# dd if=/dev/urandom of=/mnt/tmp/big.file
dd: writing to '/mnt/tmp/big.file': No space left on device
6291456000 bytes (6.3 GB, 5.9 GiB) copied

所以 tmpfs 充满了随机数据。现在有什么免费的？

# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          15940        1958        7347        6269        6633        7429
Swap:             0           0           0

所以free从 13331 下降到 7347，而shared和buff/cache都上升了 6000。这很有趣，但它仍然只能算作 1，猜猜这就是为什么他们称之为共享 -.-'

刻意读取文件：

# cat /mnt/tmp/big.file > /dev/null
# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          15940        2055        7237        6269        6647        7332
Swap:             0           0           0

计数没有增加（无论如何也没有增加 6000 的数量级）。

刻意地读了一些别的东西：

# cat /some/other/file > /dev/null
# free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:          15940        2011         157        6303       13771        7334
Swap:             0           0           0

...现在free下降到 157，缓存几乎已满。

所以，总结一下：tmpfs 本身已经代表了页面缓存。当读取 tmpfs 中的文件时，页面缓存不再复制它们。

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