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# 23.4 新增交换分区

某些情况下可能需要增加交换空间。在 FreeBSD 中，可通过传统分区、交换文件或 ZFS 卷（ZVOL）等多种方式实现交换空间。本节介绍系统安装后添加交换空间的方法。

三种交换空间实现方式比较：

![交换空间实现比较](/files/zBbaPomY6LAk5VBz0yV5)

因为 UFS 及 ZFS 文件系统均不支持分区收缩操作，如果在系统安装阶段未配置交换分区，则只能通过 dd 创建交换文件或 ZFS 卷。

## 目录结构

```sh
/
├── usr
│   └── swap0                       # 交换文件
├── etc
│   ├── rc.conf                      # 系统启动配置文件
│   └── fstab                        # 持久化挂载配置文件
└── dev
    ├── md0                          # 内存磁盘（用于交换文件）
    ├── nda0p3                       # 交换分区
    └── zvol
        └── zroot
            └── swap                 # ZFS 交换卷
```

## 基于 dd 命令的传统交换文件方案

创建一个大小为 8 GB 的交换文件 **/usr/swap0**（1 GB = 1024 MB，如需更大容量，可按此比例换算）：

```sh
# dd if=/dev/zero of=/usr/swap0 bs=1M count=8192 status=progress  # bs=1M 表示以 1 MiB 块大小写入；status=progress 显示进度
  8416919552 bytes (8417 MB, 8027 MiB) transferred 4.011s, 2098 MB/s # 以上为 dd 实时进度输出
8192+0 records in
8192+0 records out
8589934592 bytes transferred in 4.071005 secs (2110028088 bytes/sec)
```

设置交换文件的访问权限，仅允许属主读写：

```sh
# chmod 0600 /usr/swap0
```

如需立即启用，先用 `mdconfig` 将交换文件配置为内存磁盘设备，再使用 `swapon` 激活交换空间。`mdconfig` 将文件映射为内存磁盘，`swapon` 激活交换设备：

```sh
# mdconfig -a -t vnode -f /usr/swap0 -u 0 && swapon /dev/md0
```

如果要在系统重启后仍能生效，还需在 **/etc/rc.conf** 配置文件中添加以下内容：

```ini
swapfile="/usr/swap0"
```

## 使用 ZFS 卷作为交换空间

> **警告**
>
> 本节所述操作可能会影响系统崩溃转储功能。

> **警告**
>
> 根据 OpenZFS 社区文档，对内存压力极高的系统，无论交换空间剩余多少，使用 zvol 作为交换设备都可能导致系统锁死（参见 [Swap deadlock in 0.7.9](https://github.com/openzfs/zfs/issues/7734)）。而将交换空间放在其他分区又可能影响 ZFS 对交换空间的数据校验，因此上游文档建议在极端内存压力场景下谨慎使用交换空间。此外，交换空间对系统休眠功能至关重要，如果需要该功能，需至少保证交换空间的容量不小于系统内存容量。

在 ZFS 池 zroot 下创建大小为 8 GB 的 zvol（ZFS 块设备卷）用作交换空间：

```sh
# zfs create -V 8G -b $(getconf PAGESIZE) -o logbias=throughput -o sync=always -o primarycache=metadata -o com.sun:auto-snapshot=false zroot/swap
```

对上述命令的参数说明如下：

| 参数                               | 说明                                                                                                                  |
| -------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| `$(getconf PAGESIZE)`            | 返回系统页面大小（FreeBSD/amd64 下固定为 `4096`），使交换卷与系统页面对齐，以提高性能                                                               |
| `-o`                             | 用于指定选项（option），语法为 `-o 属性名=属性值`                                                                                     |
| `-o logbias=throughput`          | ZFS 将优化同步操作，提高池的全局吞吐量并有效利用资源，可提升文件写入性能                                                                              |
| `-o sync=always`                 | 强制所有写入操作实时同步                                                                                                        |
| `-o primarycache=metadata`       | 控制 ARC 的缓存策略，仅缓存元数据，不缓存实际数据块，避免 ARC 将交换数据缓存到内存                                                                      |
| `-o com.sun:auto-snapshot=false` | ZFS 用户自定义属性，供第三方工具 zfs-auto-snapshot（需通过 Ports 安装 **filesystems/zfstools**）读取——设 `false` 将禁用该工具对此交换卷的自动快照，因交换数据无需备份 |
| `-V`                             | 用于创建 ZFS 卷（zvol）而非 ZFS 文件系统                                                                                         |

> **注意**
>
> 在 FreeBSD 中，ZFS 默认的池名称为 `zroot`，本次创建的卷名称为 `swap`。

启用 ZFS zvol 作为交换空间：

```sh
# swapon /dev/zvol/zroot/swap
```

在 **/etc/fstab** 文件中添加 ZFS zvol 交换分区的挂载项，以实现开机时自动启用：

```ini
/dev/zvol/zroot/swap none swap sw 0 0
```

写入配置后，可使用命令 `swapon -a` 检查（`-a` 表示激活 **/etc/fstab** 中所有未标记 `noauto` 的交换条目），确保无错误输出。如需停用某个交换空间（如移除设备前），可执行 `swapoff /dev/zvol/zroot/swap`，该命令会将已换出的页面迁移至其余可用交换空间或物理内存中。

### 参考文献

* OpenZFS Project. FAQ\[EB/OL]. \[2026-03-25]. <https://openzfs.github.io/openzfs-docs/Project%20and%20Community/FAQ.html>. OpenZFS 官方常见问题解答，提供 ZFS 卷配置的最佳实践。
* Oracle. Oracle Solaris ZFS 管理指南\[EB/OL]. <https://docs.oracle.com/cd/E19253-01/819-7065/givdo/index.html>. Oracle 官方 ZFS 技术文档（基于 Solaris 10，部分信息已过时，可参考 OpenZFS 官方文档 <https://openzfs.github.io/openzfs-docs/>）。
* FreeBSD Project. swapon(8) -- specify additional devices for paging and swapping\[EB/OL]. \[2026-04-17]. <https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=swapon&sektion=8>. 交换空间管理工具手册页。
* FreeBSD Project. swapinfo(8) -- display system swap space usage\[EB/OL]. \[2026-04-17]. <https://man.freebsd.org/cgi/man.cgi?query=swapinfo&sektion=8>. 交换空间使用信息查询工具手册页。

## 查看交换空间使用量

以更易读的单位显示系统交换空间信息：

```sh
# swapinfo -h
Device              Size     Used    Avail Capacity
/dev/nda0p3         2.0G       0B     2.0G     0%
```

从输出可见，**/dev/nda0p3** 为交换分区，其大小为 2 GB，当前已使用量为 0。


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