zRAM, zSWAP与Android KitKat内存占用

转自：http://zhuanlan.zhihu.com/iobject/19608629

Android 4.4 KitKat的highlights里包括这样一条“减少”内存占用的措施:

swap to zRAM

zRAM是一个Linux内核驱动，从Linux 3.2版本开始进入内核的staging driver，亦即是处于测试阶段。zRAM大体上可以看成是用内存做一块虚拟盘，拿来作为Linux的交换分区。和普通的ramdisk不同，zRAM对存放的内容会进行实时的压缩，以提高实际的容量。

虽然zRAM到目前为止仍然是个staging driver，但其实已经被广泛用于生产环境，像电视机顶盒，ChromeOS以及CyanogenMOD家的Android。zRAM有望在3.12进入Linux内核的稳定驱动。

而KitKat之前的官方(AOSP)Android，一直是没有使用交换分区，所以也谈不上使用zRAM。我曾经试过使用交换分区的Android，发生交换时的那种缓慢程度，确实不如不要打开。

所以严格来讲利用zRAM并不是减小Android的内存占用，而是通过zRAM来提供交换空间，从而在内存紧张时释放出更多的可用内存，同时又避免传统的交换到文件系统的开销。

说到zRAM，就一定要提到zSWAP。最近infoQ中文刚好提供了CLK开发者大会上的一个presentation: 用内存压缩技术缓解磁盘读写过慢导致的性能下降，里面详细介绍了zSWAP，也简单提到了zRAM。

同zRAM不同的是，zSWAP并不虚拟一个块设备，而是hook到普通的swap代码里，在实际发生写入到磁盘/从磁盘读取的操作前，先利用自己管理的内存进行数据的换出/换入，内存不够用以后再使用传统的swap分区。所以zSWAP适用于本身已经有交换分区的系统，而zRAM更适合Android这样本身不配置交换分区的嵌入式系统。

题图是从上面提到的presentation里截的图。在使用硬件压缩的zSWAP的情况下，10G内存的机器在JVM heap size使用达到140%之前，SPECjbb benchmark仍然能跑出70%的性能；在使用普通的LZO压缩时也能达到50%的性能，对比直接交换到文件系统，提升非常显著。