# 23.5 Swap 分区 Swap 空间作为虚拟内存的扩展，是现代操作系统中内存管理的重要组成部分。在 FreeBSD 中，Swap 可通过传统分区、交换文件或 ZFS 卷（ZVOL）等多种方式实现。本节重点阐述在系统安装后如何添加 Swap 空间的技术方案。 若在系统安装时未设置 Swap（交换分区），则只能通过 dd 命令创建交换文件或 ZFS 卷来实现。因为无论是 UFS 还是 ZFS，均不支持缩小文件系统分区。 ## 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（1 GB = 1024 MB，如需更大容量，请读者进行简单的容量计算）的交换文件 `/usr/swap0`： ```sh # dd if=/dev/zero of=/usr/swap0 bs=1M count=8192 status=progress # bs=1M 表示使用 1MB 块写入零；status=progress 用于显示写入进度 8416919552 bytes (8417 MB, 8027 MiB) transferred 4.011s, 2098 MB/s # 该输出为实时刷新信息 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，仅允许所有者进行读写操作： ```sh # chmod 0600 /usr/swap0 ``` 若要立即启用，需将交换文件通过 mdconfig 配置为内存磁盘设备，再使用 swapon 激活交换空间。mdconfig 用于将文件映射为内存磁盘，swapon 用于激活交换设备： ```sh # mdconfig -a -t vnode -f /usr/swap0 -u 0 && swapon /dev/md0 ``` 为确保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" ``` 该配置用于定义交换文件的路径。 ## 使用 ZFS 卷作为 Swap 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 Project. OpenZFS 文档\[EB/OL]. \[2026-03-26]. 所述，在内存压力极高的系统上，无论 swap 空间剩余多少，使用 zvol 作为 swap 设备都可能导致系统锁死。参见：OpenZFS Project. Swap deadlock in 0.7.9\[EB/OL]. \[2026-03-26]. 。而将 swap 放置在其他分区上又可能会影响 ZFS 对 swap 的数据校验，因此上游文档建议弃用 swap。需要读者注意的是，swap 对于系统休眠功能至关重要，若需要该功能，需至少保证 swap 的容量不小于系统内存容量。 在 ZFS 池 zroot 下创建大小为 8 G 的 zvol（ZFS 块设备卷）用作交换空间： ```sh # zfs create -V 8G -b $(getconf PAGESIZE) -o logbias=throughput -o sync=always -o primarycache=metadata -o com.sun:auto-snapshot=false zroot/swap ``` 对上述命令中各参数说明如下： * `$(getconf PAGESIZE)`：可返回系统页面大小（固态硬盘通常返回值为 `4096`），从而使 Swap 卷与系统页面对齐，以期提高性能 * `-o`：用于指定选项，意为“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 Swap 数据写入内存 * `-o com.sun:auto-snapshot=false`：禁用自动快照功能，因为通常无需对 Swap 进行快照 * 参数 `-V`：用于创建 ZFS 卷（zvol）而非 ZFS 文件系统 * 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` 中添加 ZFS zvol 交换分区的挂载项，以实现开机时自动挂载： ```ini /dev/zvol/zroot/swap none swap sw 0 0 ``` 写入配置后，可使用命令 `mount -al` 进行检查（`-a` 表示挂载 `/etc/fstab` 中所有条目；`-l` 表示仅挂载带有 late 标记的分区，而不挂载普通分区），确保无错误输出。参见 FreeBSD Project. man mount(8)\[EB/OL]. \[2026-03-26]. ### 参考文献 * OpenZFS Project. FAQ\[EB/OL]. \[2026-03-25]. . 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]. \[2026-03-25]. . Oracle 官方 ZFS 技术文档，系统阐述 ZFS 存储管理方法 ## 查看 Swap 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% ``` 选项 `-h` 表示以人类可读格式（human-readable）输出。参见 FreeBSD Project. man swapinfo(8)\[EB/OL]. \[2026-03-26]. 。 从输出可以看出，`/dev/nda0p3` 为交换分区，其大小为 2 GB，当前已使用量为 0。 ## 课后习题 1. 使用 dd 命令创建一个 4 GB 的交换文件，配置 `/etc/rc.conf` 实现开机自动启用，重启后使用 swapinfo 验证交换空间是否正常工作。 2. 对比传统交换文件和 ZFS 卷作为 swap 的实现机制，重构一个最小化的 swap 配置脚本，分析两者在性能、可靠性和系统崩溃转储支持上的权衡。 3. 修改 ZFS 卷作为 swap 的参数配置，尝试调整 logbias、sync 或 primarycache 选项，验证参数变化对系统行为的影响。