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Linux swap分区及作用详解

我们在安装系统的时候已经建立了 swap 分区。swap 分区通常被称为交换分区,这是一块特殊的硬盘空间,即当实际内存不够用的时候,操作系统会从内存中取出一部分暂时不用的数据,放在交换分区中,从而为当前运行的程序腾出足够的内存空间。

也就是说,当内存不够用时,我们使用 swap 分区来临时顶替。这种“拆东墙,补西墙”的方式应用于几乎所有的操作系统中。

使用 swap 交换分区,显著的优点是,通过操作系统的调度,应用程序实际可以使用的内存空间将远远超过系统的物理内存。由于硬盘空间的价格远比 RAM 要低,因此这种方式无疑是经济实惠的。当然,频繁地读写硬盘,会显著降低操作系统的运行速率,这也是使用 swap 交换分区最大的限制。

相比较而言,Windows 不会为 swap 单独划分一个分区,而是使用分页文件实现相同的功能,在概念上,Windows 称其为虚拟内存,从某种意义上将,这个叫法更容易理解。因此,初学者将 swap 交换分区理解为虚拟内存是没有任何问题的。

具体使用多大的 swap 分区,取决于物理内存大小和硬盘的容量。一般来讲,swap 分区容量应大于物理内存大小,建议是内存的两倍,但不超过 2GB。但是,有时服务器的访问量确实很大,有可能出现 swap 分区不够用的情况,所以我们需要学习 swap 分区的构建方法。

建立新的 swap 分区,只需要执行以下几个步骤。
  1. 分区:不管是 fdisk 命令还是 parted 命令,都需要先区。
  2. 格式化:格式化命令稍有不同,使用 mkswap 命令把分区格式化成 swap 分区。
  3. 使用 swap 分区。

下面我们来逐一实现。

建立swap分区第一步:分区

命令如下:

[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb
#以/dev/sdb分区为例
WARNING: DOS-compatible mode is deprecated.It's strongly recommended to switch off the mode (command 'c') and change display units to sectors (command 'u').
Command (m for help): n
#新建
Command action e extended p primary partition (1-4)
P
#主分区
Partition number (1-4): 1
#分区编号
First cylinder (1-2610, default 1):
#起始柱面
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K, M, G} (1-2610, default 2610): +500M
#大小
Command (m for help): p
#查看一下
Disk /dev/sdb: 21.5GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 *512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes 1512 bytes
Disk identifier: OxOOOOOebd
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 65 522081 83 Linux
#刚分配的分区ID是83,是Linux分区,我们在这里要分配swap分区
Command (m for help): t
#修改分区的系统ID
Selected partition 1
#只有一个分区,所以不用选择分区了
Hex code (type L to list codes): 82
#改为swap分区的ID
Changed system type of partition 1 to 82 (Linux swap / Solaris)
Command (m for help): p
#再查看一下
Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 *512 = 8225280 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes 1512 bytes Disk identifier: OxOOOOOebd
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 1 65 522081 82 Linux swap / Solaris
#修改过来了
Command (m for help): w
#记得保存退出
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.

仍以 /dev/sdb 分区作为实验对象。不过,如果分区刚刚使用 parted 命令转变为 GPT 分区表,则记得转换回 MBR 分区表,fdisk 命令才能识别,否则干脆新添加一块硬盘做实验。

建立 swap 分区第二步:格式化

因为要格式化成 swap 分区,所以格式化命令是 mkswap。命令如下:

[root@localhost ~]# mkswap /dev/sdb1
Setting up swapspace version 1, size = 522076 KiB
no label, UUID=c3351 dc3-f403-419a-9666-c24615e170fb

使用swap分区

在使用 swap 分区之前,我们先来说说 free 命令。命令如下:

[root@localhost ~]#free
total used free shared buffers cached
Mem: 1030796 130792 900004 0 15292 55420
-/+ buffers/cache: 60080 970716
Swap: 2047992 0 2047992

free 命令主要是用来查看内存和 swap 分区的使用情况的,其中:
  • total:是指总数;
  • used:是指已经使用的;
  • free:是指空闲的;
  • shared:是指共享的;
  • buffers:是指缓冲内存数;
  • cached:是指缓存内存数,单位是KB;

我们需要解释一下 buffers(缓冲)和 cached(缓存)的区别。简单来讲,cached 是给读取数据时加速的,buffers 是给写入数据加速的。cached 是指把读取出来的数据保存在内存中,当再次读取时,不用读取硬盘而直接从内存中读取,加速了数据的读取过程;buffers 是指在写入数据时,先把分散的写入操作保存到内存中,当达到一定程度后再集中写入硬盘,减少了磁盘碎片和硬盘的反复寻道,加速了数据的写入过程。

我们已经看到,在加载进新的 swap 分区之前,swap 分区的大小是 2000MB,接下来只要加入 swap 分区就可以了,使用命令 swapon。命令格式如下:

[root@localhost ~]# swapon 分区设备文件名

例如:

[root@localhost ~]# swapon /dev/sdb1
swap分区已加入,我们查看一下。
[root@localhost ~]#free
total used free shared buffers cached
Mem: 1030796 131264 899532 0 15520 55500
-/+ buffers/cache: 60244 970552
Swap: 2570064 0 2570064

swap 分区的大小变成了 2500MB,加载成功了。如果要取消新加入的 swap 分区,则也很简单,命令如下:

[root@localhost ~]# swapoff /dev/sdb1

如果想让 swap 分区开机之后自动挂载,就需要修改 /etc/fstab 文件,命令如下:

[root@localhost ~]#vi /etc/fstab
UUID=c2ca6f57-b15c-43ea-bca0-f239083d8bd2 / ext4 defaults 1 1
UUID=0b23d315-33a7-48a4-bd37-9248e5c443451 boot ext4 defaults 1 2
UUID=4021be19-2751-4dd2-98cc-383368c39edb swap swap defaults 0 0
tmpfs /dev/shm
tmpfs defaults 0 0
devpts /dev/pts
devpts gid=5, mode=620 0 0
sysfs /sys
sysfs defaults 0 0
proc /proc
proc defaults 0 0
/dev/sdb1 swap swap
defaults 0 0
#加入新swap分区的相关内容,这里直接使用分区的设备文件名,也可以使用UUID。

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