พื้นหลังทิ้งบนพาร์ทิชัน swap บน Linux + SSD

ปัญหา

ฉันต้องการเปิดใช้งานการดำเนินการเบื้องหลัง TRIM ในพาร์ติชัน swap ภายในดิสก์ SSD บน Linux ตามบทความต่าง ๆ เช่นอันนี้เคอร์เนลตรวจพบการกำหนดค่านี้และดำเนินการละทิ้งโดยอัตโนมัติ แต่ในการทดสอบของฉันดูเหมือนว่ามันไม่ทำงานแม้ว่าตัวเลือกการเมาท์“ ทิ้ง” จะถูกใช้เพื่อบังคับพฤติกรรมนี้

สถานการณ์

• Debian Wheezy ใช้ Linux 3.2.0
• ดิสก์ SSD: OCZ Vertex 3 MI 1 x 120GB
• พาร์ติชั่น“ ธรรมดา” 2GB swap, ไม่มีชั้นอื่น ๆ (LVM, RAID, ฯลฯ )

พื้นหลัง

เหล่านี้เป็นขั้นตอนที่ฉันทำตามเพื่อตรวจสอบว่าพื้นหลัง TRIM ทำงานบนพาร์ทิชันสลับหรือไม่:

1. รองรับ TRIM : ตรวจสอบว่าดิสก์ SSD รองรับคำสั่ง TRIM และเคอร์เนลตั้งค่าสถานะอุปกรณ์ว่าไม่หมุน:

   # hdparm -I /dev/sda | grep TRIM
    * Data Set Management TRIM supported (limit 1 block)
    * Deterministic read data after TRIM
   
   # cat /sys/block/sda/queue/rotational
   0
   

2. สลับการเติม : ติดตั้งพาร์ติชันล้างแคช VM ทั้งหมดและกำหนดค่า Linux เพื่อสลับการตั้งค่า vm.swappiness อย่างจริงจังเป็น 100 จากนั้นรันสคริปต์ที่จัดสรรหน่วยความจำที่มีอยู่ทั้งหมดและบังคับให้เคอร์เนลเริ่มแลกเปลี่ยน:

   # swapon [--discard] /dev/sda2
   # echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
   # echo 100 > /proc/sys/vm/swappiness
   # ./fill-up-memory.up
   

   สคริปต์ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์ที่มีหน่วยความจำกายภาพ 32GB และพาร์ทิชันสลับ 2GB และสร้างวัตถุ ~ 33.8GB ในหน่วยความจำซึ่งเพียงพอที่จะเติมหน่วยความจำทั้งหมดและเริ่มการแลกเปลี่ยน นี่คือตัวอย่างของสคริปต์ที่ทำให้เกิดพฤติกรรมนี้:

   #!/usr/bin/python
   
   mem = 33.8
   testing = 'A' * int(1024 * 1024 * 1024 * mem)
   raw_input()
   

3. ตรวจสอบเนื้อหาการแลกเปลี่ยน :“ swapon -s” แสดงว่ามีการใช้หน่วยความจำ swap 100% ใช้“ hdparm --read-sector” ฉันตรวจสอบเนื้อหาดิบของส่วนของพาร์ติชั่น swap และ bytes ทั้งหมดถูกตั้งค่าเป็น“ 4141”, เลขฐานสิบหกที่สอดคล้องกันสำหรับตัวอักษร“ A”, ทุกอย่างทำงานตามที่คาดไว้ นี่เป็นสคริปต์ตัวอย่างเพื่ออ่านเนื้อหาของพาร์ติชัน swap แบบแบ่งส่วนต่อส่วน:

   #!/bin/bash
   
   for sector in `seq 194560 4100095` ; do
       hdparm --read-sector $sector /dev/sda
   done
   

หมายเหตุ: คุณสามารถรับเซกชั่นเริ่มต้น / สิ้นสุดของพาร์ติชั่นสว็อปได้โดยใช้แบบแยกส่วน, cfdisk, เป็นต้น

เมื่อฉันหยุดสคริปต์มันจะปล่อยหน่วยความจำทั้งหมดรวมถึงการจัดสรร swap "swapon -s" จะไม่ส่งคืนการใช้ swap ในระบบ ณ จุดนี้คาดว่า Linux จะเริ่มต้นทิ้งเนื้อหาของ swap partition ในพื้นหลัง แต่มันใช้งานไม่ได้เนื้อหาของเซ็กเตอร์ยังคงเป็น“ 4141” แม้กระทั่งหลายชั่วโมงต่อมา

ฉันได้ทำการทดสอบหลายครั้งและดูเหมือนว่า Linux จะทำการทิ้งแบบเต็มเมื่อพาร์ติชันถูกเปิดใช้งานโดยใช้การswapon()เรียกของระบบ แต่ไม่เคยอยู่ในพื้นหลังแม้ว่าตัวเลือกการเมาท์“ ทิ้ง” จะเปิดใช้งานใน

การวิจัยเพิ่มเติม: blkdev_issue_discard () เป็นฟังก์ชันเคอร์เนลที่รับผิดชอบการส่งคำสั่ง TRIM ไปยังอุปกรณ์ SSD พื้นฐานมีการอ้างอิงสองประการที่ไม่ซ้ำกับฟังก์ชันนี้ในmm/swapfile.c:

• discard_swap() มันถูกเรียกใช้ในระหว่างกระบวนการ swapon () ถ้าตัวเลือก“ ยกเลิก” การเมาท์ถูกเปิดใช้งานมันจะทิ้งเนื้อหาทั้งหมดนี่ใช้งานได้ตามที่คาดไว้
• discard_swap_cluster() มันควรจะทิ้งเนื้อหาของการแลกเปลี่ยนคลัสเตอร์ แต่ดูเหมือนว่ามันจะไม่ดำเนินการคำสั่ง TRIM

คำถาม: พฤติกรรมที่คาดหวังของ Linux ในอุปกรณ์ swap + SSD คืออะไร มันควรจะทิ้งเซกเตอร์ / หน้าทั้งหมดหรือออกเฉพาะการยกเลิกครั้งแรกเมื่อเปิดใช้งานพาร์ติชันในระหว่างกระบวนการบูทเครื่อง? ขอบคุณ

มันดูเหมือนว่าdiscard_swap_clusterเป็นเพียงการเรียกจากscan_swap_mapซึ่งจะถูกเรียกจากget_swap_pageหรือget_swap_page_of_type ดังนั้นถ้าฉันถูกต้องการยกเลิกจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อหน้า swap ใหม่จะถูกจัดสรรไม่ใช่เมื่อหน้าว่าง

อาจเป็นไปได้ว่าระบบของคุณมี--discard=onceค่าเริ่มต้น คุณได้ลองติดตั้งด้วยตัวเลือกการละทิ้งหรือไม่?

# nano /etc/fstab
________________________________________________________________
...
/dev/sda2    none    swap    ..., --discard=pages,...    ...
...

และบังคับให้ทำเช่นนี้:

# swapon --discard=pages /dev/sda2

คุณสามารถลองใช้fstrimบริการหรือกำหนดค่าถ้ามันมีอยู่แล้ว

เมื่อฉันหยุดสคริปต์มันจะปล่อยหน่วยความจำทั้งหมดรวมถึงการจัดสรร swap "swapon -s" จะไม่ส่งคืนการใช้ swap ในระบบ ณ จุดนี้คาดว่า Linux จะเริ่มต้นทิ้งเนื้อหาของ swap partition ในพื้นหลัง แต่มันใช้งานไม่ได้เนื้อหาของเซ็กเตอร์ยังคงเป็น“ 4141” แม้กระทั่งหลายชั่วโมงต่อมา

เนื้อหาของ swap จะถูกยกเลิกอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อswapon -sส่งคืน "ไม่ใช้ swap" ระบบจะไม่เขียนทับเนื้อหาของบล็อก (เติมด้วย w / "4141") เพราะเป็น SSD และการเขียนที่มากเกินไปจะทำให้อายุการใช้งานสั้นลง SSD (อย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่ฉันนำออกไปจากเอกสารประกอบ)