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当页面取消交换时，是否会交换 zram 空闲支持页面？

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当页面取消交换时，是否会交换 zram 空闲支持页面？

想象一下这样的场景：2GiB 被交换为 zram 并压缩到 1GiB。

一旦内存压力减轻并且2GiB逐渐变为不可交换，Linux是否会释放用于存储压缩zram页面的1GiB页面？

如果是这样，它是否会对现有页面进行碎片整理？
压缩页面中必须有多个页面，当除一页之外的所有页面都未交换时会发生什么？所有页面都保留在内存中，直到最后一页也被释放吗？

答案1

我会默认说不，但可以这样做。

$ lsblk --discard /dev/zram0 
NAME  DISC-ALN DISC-GRAN DISC-MAX DISC-ZERO
zram0        0        4K       2T         0

这意味着zram0是一个可丢弃的设备。

从man swapon：

-d,--discard[=policy]

启用交换丢弃，交换支持设备是否支持丢弃或修剪操作。
[...]
挂载/etc/fstab选项discard、discard=once、 或 discard=pages也可用于启用丢弃标志。

人们只需弄清楚在特定的 Linux 发行版上swapon执行命令或等效命令的位置，并相应地添加交换 --discard选项或山 discard这个地方的选项（或至少是=pages变体）。

答案2

简短回答：是的，zram 后台页面会自动释放。

经过实验检查（内核 5.10.105），似乎未使用的 zram 存储会自动释放，即使 zram 设备在没有discard.

概括：下面的脚本运行一个分配大块内存的进程。
zram 使用量（通过 检查zramctl）最初会增加，然后在停止进程并逐出交换页面后回到基线。

# * I've run this on a freshly booted VM *

# zram is mounted with nodiscard to exclude any effects of
# `discard`.
sudo grep zram /etc/fstab
# /dev/zram0 none swap nodiscard,pri=5

# We have ~6 GiB of RAM
grep -i memtotal /proc/meminfo
# MemTotal:        6386852 kB

# Show zram usage.
# `DATA` is the total amount of uncompressed data currently stored in zram.
zramctl
# NAME       ALGORITHM DISKSIZE DATA COMPR TOTAL STREAMS MOUNTPOINT
# /dev/zram0 zstd          3.1G   4K   58B    4K       4 [SWAP]

# Start a process that allocates 10 GiB of RAM
stress-ng -- --vm-bytes $((10*1024**3)) --vm-keep --vm 1 &

# *Wait some time for the stress test command to be swapped out*

# zram usage has gone up from 4 KiB to 3.1 GiB
zramctl
# NAME       ALGORITHM DISKSIZE  DATA COMPR TOTAL STREAMS MOUNTPOINT
# /dev/zram0 zstd          3.1G  3.1G  1.1G  1.2G       4 [SWAP]

# Stop stress test
kill %1

# zram usage decreased from 3.1 GiB to 0.3 GiB
zramctl
# NAME       ALGORITHM DISKSIZE   DATA COMPR TOTAL STREAMS MOUNTPOINT
# /dev/zram0 zstd          3.1G 336.8M 48.6M 57.6M       4 [SWAP]

# Read the first byte of all memory pages of all processes.
# This evicts all non-kernel swapped pages without using `swapoff`, which might
# reset the zram device.
sudo ./read_all_mem_pages.rb

# Now zram usage is almost back to zero
zramctl
# NAME       ALGORITHM DISKSIZE  DATA COMPR TOTAL STREAMS MOUNTPOINT
# /dev/zram0 zstd          3.1G 18.4M  3.5M  5.9M       4 [SWAP]

来源read_all_mem_pages.rb：

#!/usr/bin/env ruby

def access_all_pages(pid)
  name = File.basename(File.readlink("/proc/#{pid}/exe")) rescue return
  puts "#{pid} (#{name})"
  File.open("/proc/#{pid}/mem", 'r') do |mem|
    for_each_mem_page(pid) do |page_address|
      mem.seek(page_address)
      mem.read(1) rescue nil
    end
  end
end

def for_each_mem_page(pid)
  File.foreach("/proc/#{pid}/maps") do |line|
    fields = line.split
    range, dest = fields[0], fields[-1]
    next if dest == "[vsyscall]"
    start, end_ = range.split('-').map { |x| x.to_i(16) }
    address = start
    while address < end_
      yield address
      address += 4096
    end
  end
end

pids = Dir.children('/proc').grep(/^\d+$/).map(&:to_i)
pids.each { |pid| access_all_pages(pid) }

答案3

我相信 zRam 消耗的内存永远不会被释放。看

sudo zramctl --output-all
NAME       DISKSIZE  DATA COMPR ALGORITHM STREAMS ZERO-PAGES TOTAL MEM-LIMIT MEM-USED MIGRATED MOUNTPOINT
/dev/zram0     5,4G 56,6M 26,5M lz4             2        697 28,2M        0B    28,2M       0B [SWAP]

重要的不是“TOTAL”的增加和减少，而是“MEM-USED”，据我测试，它永远不会减少。 （我必须重新启动 zramswap.service 才能将其恢复为零）。您只能使用“--output-all”开关从 zramctl 获取“MEM-USED”字段。

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