Raspberry Pi har en begrænset mængde RAM, og mere kan ikke tilføjes, da det er en enkeltbordscomputer. Pi 3 har kun 1 GB RAM. Pi 4, afhængigt af modellen, har op til 8 GB RAM. Softwareapplikationer kræver til tider mere hukommelse. Det meste af tiden er dette hukommelseskrav en kort stigning. Når dette sker, vil Raspberry Pi enten "fryse" eller "crash" på grund af den begrænsede hukommelse. Nedbruddet kan også føre til, at SD-kortet bliver beskadiget, hvilket resulterer i tab af data.
For at undgå muligheden for et nedbrud kan virtuel hukommelse i form af swap konfigureres på Pi. Den rigtige mængde af det skal tilføjes på den korrekte enhed for at få det bedste ud af det. Hele processen forklares systematisk med instruktioner til forskellige styresystemer.
Forstå hvordan hukommelsesprocessen fungerer
RAM er den fysiske hukommelse. På Pi 4 er den placeret ved siden af processoren. På Pi 3 er RAM placeret på undersiden af printkortet. I modsætning til almindelige bundkort er RAM på en Raspberry Pi loddet til kortet, hvilket begrænser muligheden for at øge dets kapacitet.
Når et softwareprogram køres, bruger det en del af RAM til dets funktion. Tænk på en browser som et eksempel. Når en webside indlæses i en fane, gemmer den sidedataene i RAM'et sammen med den nødvendige hukommelse til at køre browserprogrammet. Når flere faner er indlæst, fyldes RAM'en lige så meget. Uden virtuel hukommelse vil RAM på et tidspunkt løbe tør for kapacitet, og nye faner kan slet ikke indlæses. At gennemse de eksisterende faner vil også bremse betydeligt, da der ikke er ledig hukommelse til grundlæggende handlinger. På dette tidspunkt vil Pi'en holde op med at reagere, og den eneste måde at bringe den tilbage på er ved at tænde for strøm (sluk og tænd).
Denne tilfældige nedlukning kan forårsage alvorlige problemer, især når operativsystemet er på SD-kortet. Kortet kan blive låst til "read only"-tilstand eller i værste fald blive fuldstændig ødelagt. Det er her, der opstår totalt datatab.
Virkningen af tilstanden "uden for hukommelse (OOM)" kan minimeres ved at konfigurere swap til at blive brugt som virtuel hukommelse. Swap kan indstilles i form af en fil eller en partition på disken og fungerer som en udvidelse til RAM. Når den tilgængelige RAM er løbet tør, flyttes de sjældent brugte data på den til swap i en proces kaldet swapping. I tilfælde af browsereksemplet vil dette være data fra en indlæst fane, der er mindst brugt. Når fanen aktiveres igen, vil disse data blive flyttet tilbage til RAM for at vise websiden.
Swap giver stabilitet til hukommelsesintensive operationer. Hvis der er en kort stigning i hukommelsesforbruget, vil swap hjælpe med at absorbere spidsen og holde systemet i gang i stedet for at ende i en total frysning.
Valg af den rigtige enhed til at konfigurere Swap
Swap er afgørende, men placeringen og størrelsen af swap, der skal konfigureres, er også lige så vigtig. Ideelt set skal swap være på en hurtig enhed. Udover cachen på processoren er RAM den næsthurtigste hukommelse. DDR4 på Pi har en båndbredde på 4,4 GBps (gigabyte per sekund). Swap skal være på en af de andre tilgængelige lagerenheder.
Hvis der bruges et SD-kort til operativsystemet, er der som standard konfigureret et lille bytteområde på det. Du kan kontrollere dens størrelse ved hjælp af kommandoen:
fri -m99 MB er ikke en væsentlig mængde swap. Det bliver ret hurtigt fyldt op. SD-kort har begrænsede skrivecyklusser, da de bruger flash-hukommelse, og overdreven udskiftning kan reducere deres levetid. De har også lav båndbredde på omkring 50 MBps med meget mindre 4k fil læse/skrive ydeevne, som er afgørende for at bytte mindre filer.
Harddiske har roterende diske i dem. Selvom de er pålidelige, har de længere søgetider og er ikke nyttige til at bytte.
An billig SSD for OS er et rimeligt bedre valg. Slidudjævningsalgoritmerne omorganiserer data fra slidte flashceller og forlænger deres levetid. På en Pi er SSD-båndbredde omkring 150 MBps og har meget bedre 4k-filydeevne sammenlignet med SD-kort. Søgehastigheden er også god. Men ved at bruge den samme disk til swap og OS flaskehalse samtidig drift. Da swap udfører intensive skrivninger, kan disken nå TBW (total bytes written) hurtigere end forventet, især på SSD'er med lav kapacitet.
Ideelt set skal Pi'en have sit OS og swap til at være på forskellige drev, en OS-disk og en dedikeret SSD til swap. Dette ville give lang levetid for OS-disken og hastighed for swap. Desuden vil båndbredden være tilgængelig for begge samtidigt, da de er forskellige enheder.
Sådan konfigureres Swap på Raspberry Pi-operativsystemer
Hvordan du bedst konfigurerer dette afhænger af hvilket OS din enhed bruger.
Desktop OS (Raspberry Pi OS, Ubuntu Desktop og Ubuntu Mate)
Tilslut SSD'en, der skal bruges som swap, ved hjælp af en USB 3.0 til SATA III adapter og start Pi. Processen vist her er implementeret på Raspberry Pi OS og burde fungere lige så godt på de andre operativsystemer. I tilfælde af dit Raspberry Pi OS skal opdateres, gør det.
Installer det nødvendige værktøj til at administrere diske ved hjælp af GUI
sudo apt installere gnome-disk-værktøjÅben Diske fra Start > Tilbehør.
Du kan også bruge denne kommando i terminalen til at åbne værktøjet:
gnome-diskeFormater SSD'en fra menuen.
Opret en partition ved hjælp af kontrolelementet med + symbol
Hele partitionen kan tildeles til swap, men maksimalt to gange RAM ville være tilstrækkeligt.
Navngiv lydstyrken, og vælg Andet for Partitionstype.
Vælg Linux Swap-partition og skabe det.
Du kan montere den med det samme ved at klikke på kontrolknappen med Spil symbol. Det vil monteres under denne session, men vil ikke holde sig på tværs af genstarter. Den skal indstilles til at montere automatisk. Klik på Gear styre og vælge Rediger monteringsindstillinger.
Skift Standardindstillinger for brugersession og klik Okay. Authenticate og Disks vil tilføje en post til /etc/fstab for at montere den ved hver boot.
Genstart Pi, åbn terminalen og kontroller den nye swap-størrelse:
fri -mYderligere indstilling kun for Raspberry Pi OS
Nu hvor swap'en er konfigureret på en SSD, er den gamle swap ikke nødvendig. Du kan slå det fra ved at redigere:
sudo nano /etc/dphys-swapfileIndstil denne parameter til nul:
CONF_SWAPSIZE=0Server OS (Ubuntu, Raspberry Pi OS)
Denne proces er gennem CLI. For nemheds skyld kan du forberede swap-partitionen ved hjælp af Disks-værktøjet på en anden computer, derefter vedhæfte SSD'en til Pi'en og starte serveren. Forbind til Pi ved hjælp af SSH at fortsætte.
Find swap-partitionen:
lsblksda1 det er. Find denne enheds UUID: sda1
blkidKopier UUID (unik for dig) og rediger fstab-filen for at montere den automatisk ved hver opstart:
sudo nano /etc/fstabTilføj denne linje:
UUID=”DIN UUID” ingen swap sw 0 0Gem, genstart og kontroller swap-størrelsen:
fri -mOptimering af brugen af virtuel hukommelse til nedbrudssikker drift
Den konfigurerede swap skal bruges. Dette gøres ved at opsætte en parameter kaldet swappiness. Sådan finder du den aktuelle værdi:
cat proc/sys/vm/swappinessIndstillet til 60 som standard, definerer værdien, hvor aggressivt kernen udskifter indhold fra RAM. Den kan indstilles mellem 1 og 100. Den passende værdi afhænger af dit specifikke behov. Hvis du ser, at Pi konsekvent løber tør for RAM, skal du indstille den til 100. Hvis ikke, indstil den til en lavere værdi. Rediger denne fil for at indstille den:
sudo nano /etc/sysctl.confTilføj denne linje til sidst:
vm.bytte=100Forbehold om Processing Overhead og SSD TBW
Driftsswap kræver processorkraft, normalt dedikerer en af de fire kerner på Pi'en sig til at bytte, når RAM er absolut fuld.
Det generelle råd, der flyder rundt, er ikke at bruge SSD'er til at bytte, det gælder for det tilfælde, hvor OS (sammen med brugerdata) og swap er på den samme disk. Det gælder ikke i dette tilfælde, når swap er sat op som forklaret her. Selvom den anvendte SSD i sidste ende vil krydse sin TBW og fejle, kan den simpelthen erstattes med en ny, da der ikke er nogen vigtige data gemt på den med denne proces.
Swap Advantage til din Pi
Konfiguration af swap til højre er en fantastisk måde at gøre Pi-krassikker på. Stabiliteten skyldes, at samlet tilgængelig hukommelse er en mere væsentlig faktor end hukommelsens hastighed under OOM. Pi'en fryser ikke, og når spidsforbruget falder, vil det reagere hurtigere igen.
Raspberry Pi er en lillebitte computer med stor fleksibilitet. Det kan bruges til forskellige formål med forskellige lette operativsystemer. Pi 4 fungerer godt som en erstatning for almindelige computere og også en indlejret enhed til industriel brug, der kan køre 24x7.
