Главная > Блог > ОС Linux > Разное >

Linux. Область подкачки

20.09.2023

Теги: CLI • Linux • БлочноеУстройство • Команда • Файл • ФайловаяСистема

Linux делит свою физическую оперативную память (RAM) на кусочки (чанки, chucks), называемые страницами (pages). Подкачка — это процесс, при котором страница памяти копируется в определенное место на жестком диске, называемое областью подкачки, чтобы освободить эту страницу в физической памяти. Общий объем физической памяти и пространств подкачки называется виртуальной памятью.

В Linux есть два способа организации подкачки — раздел подкачки и файл подкачки. Раздел подкачки — это раздел жесткого диска, используемый исключительно для подкачки. Файл подкачки — это специальный файл заданного размера в файловой системе. Чаще всего область создается при установке операционной системы, но можно это сделать и после завершения установки.

Создание файла подкачки

Прежде чем приступить к процессу добавления, настройки или удаление файла подкачки, необходимо проверить его наличие.

$ free -h
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Память:        1,9Gi       154Mi       874Mi       0,0Ki       935Mi       1,6Gi
Подкачка:      1,9Gi          0B       1,9Gi

Есть 2 Гбайт оперативной памяти и 2 Гбайт области подкачки. Если области подкачки нет, во второй строке будут нули.

$ free -h
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Память:        1,9Gi       154Mi       874Mi       0,0Ki       935Mi       1,6Gi
Подкачка:         0B          0B          0B

Однако, по выводу команды free непонятно — это файл или раздел подкачки. Поэтому используем другую команду.

$ swapon --show
NAME      TYPE SIZE USED PRIO
/swap.img file 1,9G   0B   -2

Теперь понятно, что область подкачки — это файл swap.img в корневой файловой системе размером 2 Гбайт.

Давайте создадим еще один файл подкачки swapfile размером 1 Гбайт — тоже в корневой файловой системе.

$ sudo fallocate -l 1G /swapfile

Теперь нужно выставить права на файл и сделать внутри него область подкачки с помощью команды mkswap.

$ sudo chmod 600 /swapfile
$ sudo mkswap /swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 1024 MiB (1073737728 bytes)
без метки, UUID=ba5210ee-3ba8-4a21-99b2-8be8d64bdaea

Осталось только включить файл подкачки в работу с помощью команды swapon.

$ sudo swapon /swapfile

Давайте проверим, что теперь у нас в системе два файла подкачки общим размером 3 Гбайт.

$ swapon --show
NAME      TYPE  SIZE USED PRIO
/swap.img file  1,9G   0B   -2
/swapfile file 1024M   0B   -3

Так как swap-файл содержит внутри себя файловую систему — его можно добавить в файл /etc/fstab для подключения при загрузке системы.

$ sudo nano /etc/fstab

# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
/swap.img       none            swap    sw              0       0
/swapfile       none            swap    sw              0       0

Теперь можно перезагрузиться и проверить, что оба файла подключились.

$ swapon --show
NAME      TYPE  SIZE USED PRIO
/swapfile file 1024M   0B   -2
/swap.img file  1,9G   0B   -3

Создание раздела подкачки

Добавил еще один виртуальный диск /dev/sdc для виртуальной машины — давайте создадим на нем раздел подкачки размером 1 Гбайт. Для этого используем команду fdisk — создаем таблицу разделов GPT (команда g), создаем раздел (команда n), указываем тип раздела (команда t), записываем изменения (команда w).

$ sudo fdisk /dev/sdc
Добро пожаловать в fdisk (util-linux 2.37.2).
Изменения останутся только в памяти до тех пор, пока вы не решите записать их.
Будьте внимательны, используя команду write.

Устройство не содержит стандартной таблицы разделов.
Создана новая метка DOS с идентификатором 0xe6b7b0da.

Команда (m для справки): g
Создана новая метка диска GPT (GUID: FF476FF5-5406-AD47-842D-10C7C9527280).

Команда (m для справки): n
Номер раздела (1-128, по умолчанию 1): Enter
Первый сектор (2048-4194270, по умолчанию 2048): Enter
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-4194270, по умолчанию 4194270): +1G

Создан новый раздел 1 с типом 'Linux filesystem' и размером 1 GiB.

Команда (m для справки): t
Выбранный раздел 1
Partition type or alias (type L to list all): swap
Тип раздела 'Linux filesystem' изменен на 'Linux swap'.

Команда (m для справки): w
Таблица разделов была изменена.
Вызывается ioctl() для перечитывания таблицы разделов.
Синхронизируются диски.

Посмотрим, что получилось

$ sudo fdisk -l /dev/sdc
Диск /dev/sdc: 2 GiB, 2147483648 байт, 4194304 секторов
Disk model: VBOX HARDDISK
Единицы: секторов по 1 * 512 = 512 байт
Размер сектора (логический/физический): 512 байт / 512 байт
Размер I/O (минимальный/оптимальный): 512 байт / 512 байт
Тип метки диска: gpt
Идентификатор диска: FF476FF5-5406-AD47-842D-10C7C9527280

Устр-во    начало   Конец Секторы Размер Тип
/dev/sdc1    2048 2099199 2097152     1G Linux своп

Создаем область подкачки внутри раздела

$ sudo mkswap /dev/sdc1
Setting up swapspace version 1, size = 1024 MiB (1073737728 bytes)
без метки, UUID=c22b716a-2912-4a7b-8a3a-cf5df3d6efac

Осталось только включить раздел подкачки

$ sudo swapon /dev/sdc1

Давайте проверим, какие области подкачки существуют сейчас

$ swapon --show
NAME      TYPE       SIZE USED PRIO
/swap.img file       1,9G   0B   -2
/swapfile file      1024M   0B   -3
/dev/sdc1 partition 1024M   0B   -4

Добавим запись в файл /etc/fstab для подключения раздела подкачки при загрузке.

$ blkid
..........
/dev/sdc1: UUID="c22b716a-2912-4a7b-8a3a-cf5df3d6efac" TYPE="swap" PARTUUID="18015836-0303-b94b-b5db-4cb5f0e1974c"

$ sudo nano /etc/fstab

# <file system>                            <mount point>   <type>  <options>  <dump>  <pass>
/swap.img                                  none            swap    sw         0       0
/swapfile                                  none            swap    sw         0       0
UUID=c22b716a-2912-4a7b-8a3a-cf5df3d6efac  none            swap    sw         0       0

Приоритет области подкачки

Если в системе создано несколько областей подкачки, вне зависимости от того разделы это или файлы, то обращение к ним происходит по принципу чередования, что позволяет увеличить общую производительность подкачки. Но бывают случаи, когда использование областей нужно указать явно. Допустим, в системе есть раздел подкачки на старом HDD и файл на новом быстром NVM. Конечно, хотелось бы сначала использовать своп на быстром диске, а только по его заполнению переходить на медленный.

$ sudo swapoff /dev/sdc1
$ sudo swapon --priority 1 /dev/sdc1

$ sudo swapon --show
NAME      TYPE       SIZE USED PRIO
/swap.img file       1,9G   0B   -2
/swapfile file      1024M   0B   -3
/dev/sdc1 partition 1024M   0B    1

Приоритет можно задавать с помощью числа от 0 до 32767, чем больше число — тем выше приоритет. Для нескольких областей подкачки с одинаковым приоритетом будет использоваться чередование. Если приоритет не задан, то он имеет отрицательное значение.

$ sudo nano /etc/fstab

# <file system>                            <mount point>   <type>  <options>  <dump>  <pass>
/swap.img                                  none            swap    sw,pri=0   0       0
/swapfile                                  none            swap    sw,pri=0   0       0
UUID=c22b716a-2912-4a7b-8a3a-cf5df3d6efac  none            swap    sw,pri=1   0       0

Параметр ядра swappiness

Параметр swappiness определяет, насколько активно будет использоваться область подкачки, может принимать значения от 0 до 100. Нулевое значение не рекомендуется использовать, 1 — минимальное значение, которое предписывает системе использовать swap только в крайнем случае.

$ sudo nano /etc/sysctl.conf
vm.swappiness = 1
$ sudo sysctl -p

Деактивация области подкачки

Для этого предназначена команда swapoff.

$ sudo swapoff /dev/sdc1

$ sudo swapon --show
NAME      TYPE  SIZE USED PRIO
/swap.img file  1,9G   0B    0
/swapfile file 1024M   0B    0

Поиск: CLI • Linux • Команда • swap • подкачка • файл • память