• "Device Drivers" -> "Staging drivers" -> "Compressed RAM block device support"
• "Device Drivers" -> "Staging drivers" -> "Dynamic compression of swap pages and clean pagecache pages"
• "Device Drivers" -> "Staging drivers" -> "Memory allocator for compressed pages"

    # ZRAM SWAP ON - 2GBytes
    mknod -m 600 /dev/zram0 b 251 0
    echo 2048M > /sys/block/zram0/disksize
    mkswap /dev/zram0
    swapon -p 100 /dev/zram0

    ## DISK SWAP ON - 1GBytes
    #dd if=/dev/zero of=/swap.bin bs=1024M count=1
    #mkswap /swap.bin
    #swapon -p 0 /swap.bin

• => 주1) mknod 에서 major 번호는 커널에 따라 다를 수 있음. 때문에 "cat /proc/devices" 에서 zram 으로 표기되는 block device 의 major 번호를 확인하는게 필수입니다.
  • 위 예제 명령에서 major 번호를 251로 하였으나 이는 시스템에 따라서 다를 수 있음에 유의하시고 그에 맞도록 major 번호를 사용하세요.
• => 주2) zram0 의 크기 결정은 통상 전체 물리 메모리의 20%~80% 정도 잡는것을 기준으로 자신의 시스템에 따른 특성을 고려하여 잡으세요.
• => 주3) swapon 의 -p 옵션으로 지정하는 우선순위는 큰 값이 우선 사용됩니다.
• => 주4) /dev/zram0 는 ramdisk가 사용하는 /dev/ram0 와 흡사한 block device 의 일종으로 압축유지상태라는 것뿐이며 ramdisk영역과 매우 흡사한 동작특성을 갖습니다.

    # cat /proc/swaps
    Filename                                Type            Size    Used    Priority
    /dev/zram0                              partition       2097148 0       100                     <= ZRAM swap
    /swap.bin                               file            1048572 0       0                       <= Disk swap

    # cat /proc/meminfo
    ...
    SwapTotal:       3145720 kB
    SwapFree:        3145720 kB
    ...

• Ubuntu 배포판 사용자의 경우 (하기와 같이 설치 및 활성화만하면 적당한 ZRAM이 기본적으로 활성화 됩니다. 추가적인 조치 필요 없음.)

  $ sudo apt install zram-config
  ...
  $ sudo systemctl enable zram-config.service
  ...
  $ sudo systemctl start zram-config.service
  ...
  
  => 라즈베리파이에서 Ubuntu 사용중인 경우 다음과 같이 추가 모듈을 설치해야 합니다.
  $ sudo apt install linux-modules-extra-raspi
  

• sysctl 의 "vm.swappiness" 값을 조정하여 swap 비율을 결정할 수 있습니다.
  • 기본값은 60
    • 이 경우 메모리 사용률이 80% 를 넘어섰을 때부터 swap되는 조건이 됨.

      swap_tendency = mapped_ratio / 2 + distress + swappiness
                    = mapped_ratio / 2 + (100 / (2 ^ priority)) + swappiness
                    = 80% / 2 + (100 / 2 ^ (12 ~ 0)) + 60
                    = 80% / 2 + (0 ~ 100) + 60
                    = 40 + (0 ~ 100) + 60
                    = 100 ~ 200
      

  • 80 으로 설정하는 경우
    • 이 경우 메모리 사용률이 40% 를 넘어섰을 때부터 swap되는 조건이 됨.

      swap_tendency = mapped_ratio / 2 + distress + swappiness
                    = mapped_ratio / 2 + (100 / (2 ^ priority)) + swappiness
                    = 40% / 2 + (100 / 2 ^ (12 ~ 0)) + 80
                    = 40% / 2 + (0 ~ 100) + 80
                    = 20 + (0 ~ 100) + 80
                    = 100 ~ 200
      

  • 90 으로 설정하는 경우
    • 이 경우 메모리 사용률이 20% 를 넘어섰을 때부터 swap되는 조건이 됨.

      swap_tendency = mapped_ratio / 2 + distress + swappiness
                    = mapped_ratio / 2 + (100 / (2 ^ priority)) + swappiness
                    = 20% / 2 + (100 / 2 ^ (12 ~ 0)) + 90
                    = 20% / 2 + (0 ~ 100) + 90
                    = 10 + (0 ~ 100) + 90
                    = 100 ~ 200
      

  • 일부 검색정보에서 10~20 정도가 적당하다는 의견 있음. (이것은 상황에 따라서 판단해야 하므로 참고만. 사실상 50 이하는 무의미하다고 보임. 50~100 사이에서 결정하는게 맞다고 보임.)
    • 참고로 필자는 swap을 사용하지 않을 때 평시 메모리 사용률이 80%를 넘는 장비들은 55를 사용하고 그 외에는 60 기본 값을 그대로 사용 중.
    • Kernel 에서 Critical 한 할당 (GFP_ATOMIC 등) 을 대량으로 수행하는 환경인 경우 50 이하로 설정하는 것은 바람직하지 못함. 하지만 GFP_ATOMIC 등의 커널 할당이 많지 않는 경우는 최대한 swap을 보류하는 차원에서 의미 있을 수 있음.
    • 50 이하로 설정한다는 것은 priority 가 12에서 0으로 줄어드는 단계에서 swap 조건이 발생하게 됨.
    • distress 는 "distress = 100 / (2 ^ priority)"와 같이 계산되며 swap_tendency 가 100이하로 떨어질때까지 priority 가 12에서 0으로 줄어들면서 distress가 0부터 100까지 단계적으로 재시도하게 됨.
  • 적은 값으로 설정할 수록 swap의 기회가 줄어들고 큰 값으로 설정할 수록 swap의 기회가 늘어남.
  • 참고링크 - 리눅스 스왑 메모리 사용 제어
• 다음과 같이 script 를 만들어 swap 을 활성/비활성하도록 구현할 수 있습니다.

  #!/bin/sh
  
  ###
  ### Copyright (C) MINZKN.COM
  ### All rights reserved.
  ### Author: JAEHYUK CHO <mailto:minzkn@minzkn.com>
  ###
  
  def_path_proc_devices="/proc/devices"
  def_path_dev_zram_name="zram0"
  def_path_dev_zram="/dev/${def_path_dev_zram_name}"
  def_path_sys_block_zram_size="/sys/block/${def_path_dev_zram_name}/disksize"
  def_path_sys_block_zram_reset="/sys/block/${def_path_dev_zram_name}/reset"
  def_zram_size="2048M"
  def_zram_swap_priority=100
  
  def_zram_major=$(awk '$2 == "zram" {print $1}' "${def_path_proc_devices}")
  
  if [ -z "${def_zram_major}" ]
  then
      echo "not supported zram."
      exit 1
  fi
  
  hwport_zram_usage()
  {
      echo "usage: ${0} <enable|disable|status>"
  }
  
  hwport_zram_enabled_check()
  {
      if grep "^${def_path_dev_zram}\s.*$" "/proc/swaps" > /dev/null
      then
          return 0
      else
          return 1
      fi
  }
  
  hwport_zram_make_block_node()
  {
      if [ ! -b "${def_path_dev_zram}" ]
      then
          echo "creating node : ${def_path_dev_zram}"
          rm -f "${def_path_dev_zram}" > /dev/null 2>&1
          mknod -m 0600 "${def_path_dev_zram}" b "${def_zram_major}" 0
          return ${?}
      fi
  
      return 0
  }
  
  hwport_zram_enable()
  {
      hwport_zram_make_block_node
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "make zram block node failed !"
          return 1
      fi
  
      echo 1 > "${def_path_sys_block_zram_reset}"
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "reset zram size failed ! (try zram_size is ${def_zram_size})"
          return 1
      fi
  
      echo "${def_zram_size}" > "${def_path_sys_block_zram_size}"
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "setup zram size failed ! (try zram_size is ${def_zram_size})"
          return 1
      fi
  
      mkswap "${def_path_dev_zram}" > /dev/null
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "mkswap failed !"
          return 1
      fi
  
      swapon -p "${def_zram_swap_priority}" "${def_path_dev_zram}" > /dev/null
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "swapon failed ! (try priority is ${def_zram_swap_priority})"
          return 1
      fi
  
      echo "enabled (size=${def_zram_size}, priority=${def_zram_swap_priority}, device=${def_path_dev_zram})"
  
      return 0
  }
  
  hwport_zram_disable()
  {
      hwport_zram_make_block_node
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "make zram block node failed !"
          return 1
      fi
  
      swapoff "${def_path_dev_zram}" > /dev/null
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "swapoff failed !"
          return 1
      fi
  
      echo 1 > "${def_path_sys_block_zram_reset}"
      if [ "${?}" != "0" ]
      then
          echo "reset zram size failed ! (try zram_size is 0)"
      fi
      echo "4K" > "${def_path_sys_block_zram_size}"
  
      echo "disabled (device=${def_path_dev_zram})"
  
      return 0
  }
  
  case "${1}"
  in
      "enable"|"start")
          hwport_zram_enabled_check
          if [ "${?}" == "0" ]
          then
              echo "zram swap already enabled"
              exit 1
          fi
          hwport_zram_enable
          if [ "${?}" != "0" ]
          then
              echo "zram enable failed !"
              exit 1
          fi
          ;;
      "disable"|"stop")
          hwport_zram_enabled_check
          if [ "${?}" != "0" ]
          then
              echo "zram swap already disabled"
              exit 1
          fi
          hwport_zram_disable
          if [ "${?}" != "0" ]
          then
              echo "zram disable failed !"
              exit 1
          fi
          ;;
      "status"|"state"|"stat")
          hwport_zram_enabled_check
          if [ "${?}" != "0" ]
          then
              echo "zram swap disabled"
          else
              echo "zram swap enabled"
          fi
          ;;
      *)
          hwport_zram_usage
          ;;
  esac
  
  # End of hwport_zram_ctrl.sh