使用 bcache 自制「混合硬盘」

使用 bcache 自制「混合硬盘」

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换了新本子，外存是1T机械硬盘和16G固态硬盘。这16G SSD 速度挺快的尤其是读的时候，可它拿来放 / 都不够呢，于是拿来作缓存加速。根据局部性原理，虽然数据很多，但是最常访问的只占其中一小部分呢。

搜索的结果是有三个方案：bcache、dm-cache 和 Facebook 的 flashcache。前两者在官方内核里，不需要另外安装。我是最先在 Arch Wiki 上看到 bcache 的，后来又看 dm-cache，发现需要自己指定元数组的存储什么的，略复杂。而且一些评测显示 bcache 性能要好一点，所以就它了。

配置起来其实很简单。首先安装 AUR 里的 bcache-tools，然后创建存储数据的分区和用于缓存的分区：

教程上使用的是 SSD 的分区。换成 SSD 的块设备本身应该也可以。

参数什么的我没调。然后是把缓存设备的 UUID 写到 /sys/block/bcache0/bcache/attach 里。

为了最优性能，往 /sys/block/bcache0/bcache/cache_mode 里写入「writeback」来更改其缓存策略为「写回」。默认是「写通」（writethrough），也就是写的时候同时写缓存和后端设备，不会在缓存出问题时丢数据，但是会慢。另一个可选的策略是「writearound」，不知道该怎么译，是只写到后端设备而不写缓存的。最后一个是「none」，不知道用了它会发生什么……

换出策略使用默认的 LRU（最近最少使用）。剩下的两个（FIFO 和随机）应该效果没 LRU 好。

这些设备是会记住的，无需在启动时重启配置。至少我用的 4.0.1 内核是这样。

弄好之后就可以折腾 /dev/bcache0 这个块设备了。我放弃了之前使用文件级的 eCryptfs，改用在备份里使用得挺爽的块设备级的 dm-crypt，然后才格式化成 ext4。也就是：

所以我的 /etc/mkinitcpio.conf 里要加上 bcache 和 encrypt 两个 hook：

（不过这样子不能用外接 USB 键盘输入密码的。）

然后 mkinitcpio -p linux 一下，生成新的 initramfs 镜像。

为了共享缓存，我把 / 和 /home 放一起了（不过我猜对 /dev/bcache0 进行分区也是可以的？）。虽然这样子整个 / 用去了60多G空间，但是缓存的命中率还是非常高的——

bcache-status 脚本来自这里。

感觉还挺快的，特别是各种程序如火狐、gvim、pidgin、zsh 的启动速度，以及 mlocate、pacman 的搜索速度都非常快。没有对比数据，因为我没有试过在这个本子上不用 bcache 的情况下把系统弄起来。之前的旧本子可能因为分区太满导致碎片严重，所以 I/O 性能很差劲的。