利用zswap在2GB RAM的树莓派4上运行Ubuntu 22.04 LTS

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：

$ 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：

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：

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。

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