Zswap

関連記事

• カーネルパラメータ
• Mkinitcpio

zswap は、スワップページ用の圧縮された RAM キャッシュを提供する、カーネルの機能です。ページをディスクにスワップアウトしてしまうのではなく、RAM 内のメモリプールに圧縮して保存します。プールが満タンになったり RAM が枯渇したりすると、最近使用されていない (LRU) ページを解凍して (まるでインターセプトされなかったかのように) ディスクに書き込みます。ページがスワップキャッシュへ解凍された後、プール内の圧縮された方を解放できます。

zram と異なる点は、zram が補助スワップデバイスを必要としない RAM 内のスワップデバイスであるのに対し、zswap はスワップデバイスと組み合わさって動作することです。

zswap を切り替える

すべての公式にサポートされているカーネルで zswap はデフォルトで有効化されています。このことは、zgrep CONFIG_ZSWAP_DEFAULT_ON /proc/config.gz を実行することで確認できます。

zswap を実行時に無効化するには、以下のコマンドを実行してください:

# echo 0 > /sys/module/zswap/parameters/enabled

zswap を永続的に無効化するには、zswap.enabled=0 をカーネルパラメータに追加してください。

zswap のカスタマイズ

現在のパラメータ

zswap には、カスタマイズ可能なパラメーターがいくつかあります。現在の設定は、次を使用して表示できます:

$ grep -r . /sys/module/zswap/parameters/

/sys/module/zswap/parameters/same_filled_pages_enabled:Y
/sys/module/zswap/parameters/enabled:Y
/sys/module/zswap/parameters/max_pool_percent:20
/sys/module/zswap/parameters/compressor:zstd
/sys/module/zswap/parameters/non_same_filled_pages_enabled:Y
/sys/module/zswap/parameters/zpool:zsmalloc
/sys/module/zswap/parameters/accept_threshold_percent:90

様々なパラメーターの説明については、zswap のドキュメントを参照してください。

初期構成を示すブート時ロードメッセージは、次のコマンドで取得できます:

# dmesg | grep zswap:

[    0.317569] zswap: loaded using pool zstd/zsmalloc

パラメータの設定

sysfs の使用

各設定は、sysfs インターフェースを介して実行中に変更できます。例えば、compressor パラメータを変更するには:

# echo lz4 > /sys/module/zswap/parameters/compressor

カーネルブートパラメータの使用

パラメータの変更を永続化するには、対応するオプション (例えば zswap.compressor=lz4 など) をカーネルブートパラメータに追加する必要があります。したがって、上記のすべての設定を永続的に設定するには、次のカーネルパラメータを追加する必要があります:

zswap.enabled=1 zswap.compressor=lz4 zswap.max_pool_percent=20 zswap.zpool=z3fold

ブートパラメータを介して圧縮アルゴリズムを変更する場合、対応する圧縮モジュールがブートの早い段階でロードされていることを確認する必要があります (#圧縮アルゴリズム を参照)。

最大プールサイズ

メモリプールは事前に割り当てられません。使用可能な合計メモリのパーセンテージによる特定の制限まで (デフォルトでは合計 RAM の最大20%まで) 拡張できます。このしきい値に達すると、ページはプールからスワップデバイスに追い出されます。圧縮されたプールの最大サイズは、パラメーター max_pool_percent で制御されます。

圧縮メモリプールアロケータ

zpool パラメータは圧縮メモリプールの管理を制御します。

zbud データアロケーターを使用すると、2つの圧縮オブジェクトが1ページに格納され、圧縮率が2以下に制限されます。

優れた z3fold アロケーターでは、ページごとに最大3つの圧縮オブジェクトを使用できます。z3fold の圧縮率は通常平均2.7ですが、zbud の圧縮率は1.7です。

タイプ z3fold の zpool がデフォルトで作成されます。カーネルパラメータ zswap.zpool を使用して、起動時に別のメソッドを選択してください。データアロケータは、sysfs インターフェースを介して後の段階で変更することもできます。

圧縮アルゴリズム

ページ圧縮の場合、zswap はカーネルの暗号化 API によって提供されるコンプレッサーモジュールを使用します。デフォルトでは lz4 圧縮アルゴリズムを使用しますが、これは起動時に zswap.compressor で変更できます。その他のオプションには、deflate、lz4hc、lzo、lzo-rle、842、zstd があります。

実行中に sysfs を使用して圧縮を変更することに問題はありませんが、この場合、 zswap は lz4 で開始し、後の段階で定義されたアルゴリズムに切り替わります。別のアルゴリズムで zswap をすぐに開始するには、これをカーネルのブートパラメータを介して設定し、対応するモジュールをカーネルによって早期にロードする必要があります。これは、次の手順に従って実行できます:

1. 選んだコンプレッサーに関連するモジュールを mkinitcpio#MODULES 配列に追加する。
2. mkinitcpio の設定を変更した後、RAM ディスク環境を再生成する。mkinitcpio#イメージ作成とアクティベーション を参照してください。
3. カーネルパラメータ で zswap.compressor をあなたの選んだアルゴリズムに設定します。

次回の起動時に、#現在のパラメータ を参照して、zswap が要求されたコンプレッサーを使用するかどうかを確認してください。

参照

• zswap: How to determine whether it is compressing swap pages?。
• IBM Support 記事 "New Linux zswap compression functionality" (ベンチマーク画像がロードされず)。
• Ask Ubuntu: zram vs. zswap vs. zcache。
• Arch Linux フォーラムスレッド。
• zswap のメイン開発者による LWN.net 技術記事。

翻訳ステータス: このページは en:Zswap の翻訳バージョンです。最後の翻訳日は 2023-05-12 です。もし英語版に 変更 があれば、翻訳の同期を手伝うことができます。