zram

Nach vier Jahren in der Treiber-Staging-Area von Linux wurde zram in Version 3.14, die am 30. März 2014 veröffentlicht wurde, in den Mainline-Linux-Kernel aufgenommen. Ab der Linux-Kernel-Version 3.15 (veröffentlicht am 8. Juni 2014) unterstützt zram mehrere Kompressionsströme und mehrere Kompressionsalgorithmen. Zu den Komprimierungsalgorithmen gehören DEFLATE (DEFLATE), LZ4 (LZ4 und LZ4HC „hohe Komprimierung“), LZO (LZO-RLE „Lauflängenkodierung“), Zstandard (ZSTD), 842 (842). Ab Kernel 5.1 ist die Standardeinstellung LZO-RLE, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Komprimierung bietet. Wie die meisten anderen Systemparameter kann der Kompressionsalgorithmus über sysfs ausgewählt werden.

Wenn zram als komprimierter Swap Space verwendet wird, ist es ähnlich wie zswap, das keine Allzweck-RAM-Disk ist, sondern ein komprimierter Cache für Swap-Seiten im Kernel. Bis zur Einführung von CONFIG_ZRAM_WRITEBACK in Kernel-Version 4.14 konnte zram im Gegensatz zu zswap keine Festplatte als Backup-Speicher verwenden, so dass es weniger häufig verwendete Seiten nicht auf die Festplatte verschieben kann. Allerdings benötigt zswap einen Zwischenspeicher, zram jedoch nicht.

Wenn es für Swap verwendet wird, ermöglicht zram (wie zswap) Linux eine effizientere Nutzung des Arbeitsspeichers, da das Betriebssystem dann mehr Speicherseiten im komprimierten Swap halten kann, als wenn die gleiche Menge RAM als Anwendungsspeicher oder Festplattencache verwendet worden wäre. Dies ist besonders effektiv auf Rechnern, die nicht viel Arbeitsspeicher haben. Im Jahr 2012 zog Ubuntu kurzzeitig in Erwägung, zram auf Computern mit wenig installiertem Arbeitsspeicher standardmäßig zu aktivieren.

Ein komprimierter Swap-Speicher mit zram und zswap bietet auch Vorteile für Low-End-Hardware-Geräte wie Embedded-Geräte und Netbooks. Solche Geräte verwenden in der Regel Flash-basierten Speicher, der aufgrund der Schreibverstärkung eine begrenzte Lebensdauer hat, und nutzen diesen auch für die Bereitstellung von Swap Space. Die Verringerung der Swap-Nutzung durch die Verwendung von Zram reduziert die Abnutzung des Flash-Speichers und verlängert so seine Lebensdauer. Außerdem führt die Verwendung von zram zu einer erheblichen Verringerung der E/A für Linux-Systeme, die Swap-Speicher benötigen.

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