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15.5 swap 分区

有时,FreeBSD 系统需要更多的 swap 空间。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。本节介绍系统安装后添加 swap 空间的方法。

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 swap(交换分区),则只能通过 dd 命令创建交换文件或 ZFS 卷。

15.5.1 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

15.5.2 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 表示使用 1 MB 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,仅允许属主读写:

sh
# chmod 0600 /usr/swap0

如果要立即启用,需先用 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。其中,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

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"

15.5.3 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]. https://openzfs.github.io/openzfs-docs/Getting Started/Ubuntu/Ubuntu 22.04 Root on ZFS.html 所述,对内存压力极高的系统,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]. https://github.com/openzfs/zfs/issues/7734。而将 swap 放在其他分区又可能影响 ZFS 对 swap 的数据校验,因此上游文档建议弃用 swap。此外,swap 对系统休眠功能至关重要,如果需要该功能,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 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:

  • $(getconf PAGESIZE):返回系统页面大小(FreeBSD/amd64 下固定为 4096),使 swap 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 swap 数据缓存到内存
  • -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

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

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 swap 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。

15.5.3.1 参考文献

15.5.4 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%

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