Linux what is swap space

Linux what is swap space

This page provides an introduction to swap space and paging on GNU/Linux. It covers creation and activation of swap partitions and swap files.

Linux divides its physical RAM (random access memory) into chunks of memory called pages. Swapping is the process whereby a page of memory is copied to the preconfigured space on the hard disk, called swap space, to free up that page of memory. The combined sizes of the physical memory and the swap space is the amount of virtual memory available.

Support for swap is provided by the Linux kernel and user-space utilities from the util-linux package.

Contents

Swap space

Swap space can take the form of a disk partition or a file. Users may create a swap space during installation or at any later time as desired. Swap space can be used for two purposes, to extend the virtual memory beyond the installed physical memory (RAM), and also for suspend-to-disk support.

If it is beneficial to extend the virtual memory with swap depends on the amount of installed physical memory. If the amount of physical memory is less than the amount of memory required to run all the desired programs, then it may be beneficial to enable swap. This avoids out of memory conditions, where the Linux kernel OOM killer mechanism will automatically attempt to free up memory by killing processes. To increase the amount of virtual memory to the required amount, add the necessary difference (or more) as swap space.

The biggest drawback of enabling swap is its lower performance, see section #Performance. Hence, enabling swap is a matter of personal preference: some prefer programs to be killed over enabling swap and others prefer enabling swap and slower system when the physical memory is exhausted.

To check swap status, use:

Or to show physical memory as well as swap usage:

Swap partition

The factual accuracy of this article or section is disputed.

A swap partition can be created with most GNU/Linux partitioning tools. Swap partitions are typically designated as type 82 . Even though it is possible to use any partition type as swap, it is recommended to use type 82 in most cases since systemd will automatically detect it and mount it (see below).

To set up a partition as Linux swap area, the mkswap(8) command is used. For example:

To enable the device for paging:

To enable this swap partition on boot, add an entry to /etc/fstab :

where the device_UUID is the UUID of the swap space.

See fstab for the file syntax.

Activation by systemd

systemd activates swap partitions based on two different mechanisms. Both are executables in /usr/lib/systemd/system-generators . The generators are run on start-up and create native systemd units for mounts. The first, systemd-fstab-generator , reads the fstab to generate units, including a unit for swap. The second, systemd-gpt-auto-generator inspects the root disk to generate units. It operates on GPT disks only, and can identify swap partitions by their type GUID, see systemd#GPT partition automounting for more information.

Disabling swap

To deactivate specific swap space:

Alternatively use the -a switch to deactivate all swap space.

Since swap is managed by systemd, it will be activated again on the next system startup. To disable the automatic activation of detected swap space permanently, run systemctl —type swap to find the responsible .swap unit and mask it.

Swap file

As an alternative to creating an entire partition, a swap file offers the ability to vary its size on-the-fly, and is more easily removed altogether. This may be especially desirable if disk space is at a premium (e.g. a modestly-sized SSD).

Manually

Swap file creation

Use dd to create a swap file the size of your choosing. For example, creating a 512 MiB swap file:

Set the right permissions (a world-readable swap file is a huge local vulnerability):

After creating the correctly sized file, format it to swap:

Activate the swap file:

Finally, edit the fstab configuration to add an entry for the swap file:

For additional information, see fstab#Usage.

Remove swap file

To remove a swap file, it must be turned off first and then can be removed:

Finally remove the relevant entry from /etc/fstab .

Automated

zram-generator

The aim of this tool is the creation of zram devices. It is written in Rust and resides in systemd’s GitHub. It can be installed with the zram-generator package. Configuration is straightforward and explained in the README.

systemd-swap

systemd-swap is a script for creating hybrid swap space from zram swaps, swap files and swap partitions. It is not affiliated with the systemd project.

Install the systemd-swap package. Uncomment and set swapfc_enabled=1 in the Swap File Chunked section of /etc/systemd/swap.conf . Start/enable the systemd-swap service.

Visit the authors GitHub page for more information and setting up the recommended configuration.

Swap encryption

Performance

Swap operations are usually significantly slower than directly accessing data in RAM. Disabling swap entirely to improve performance can sometimes lead to a degradation, since it decreases the memory available for VFS caches, causing more frequent and costly disk I/O.

Swap values can be adjusted to help performance:

Swappiness

The swappiness sysctl parameter represents the kernel’s preference (or avoidance) of swap space. Swappiness can have a value between 0 and 200 (max 100 if Linux /sys/fs/cgroup/memory/memory.swappiness or /proc/sys/vm/swappiness can be read in order to obtain the raw integer value.

To temporarily set the swappiness value:

To set the swappiness value permanently, create a sysctl.d(5) configuration file. For example:

To test and more on why this may work, take a look at this article.

VFS cache pressure

Another sysctl parameter that affects swap performance is vm.vfs_cache_pressure , which controls the tendency of the kernel to reclaim the memory which is used for caching of VFS caches, versus pagecache and swap. Increasing this value increases the rate at which VFS caches are reclaimed[1]. For more information, see the Linux kernel documentation.

Priority

If you have more than one swap file or swap partition you should consider assigning a priority value (0 to 32767) for each swap area. The system will use swap areas of higher priority before using swap areas of lower priority. For example, if you have a faster disk ( /dev/sda ) and a slower disk ( /dev/sdb ), assign a higher priority to the swap area located on the fastest device. Priorities can be assigned in fstab via the pri parameter:

Or via the —priority parameter of swapon:

If two or more areas have the same priority, and it is the highest priority available, pages are allocated on a round-robin basis between them.

Using zswap or zram

Zswap is a Linux kernel feature providing a compressed write-back cache for swapped pages. This increases the performance and decreases the IO-Operations. ZRAM creates a virtual compressed Swap-file in memory as alternative to a swapfile on disk.

Striping

There is no necessity to use RAID for swap performance reasons. The kernel itself can stripe swapping on several devices, if you just give them the same priority in the /etc/fstab file. Refer to The Software-RAID HOWTO for details.

Источник

Файл подкачки Linux

Сегодня мы будем говорить о файле подкачки в Linux. Расскажем для чего он нужен, как создать, изменить размер или удалить. В общем, все, что вам может понадобиться при работе со swap .

В операционной системе Linux, как и в других ОС, файл подкачки нужен для страховки оперативной памяти. Когда установленный объем ОЗУ заканчивается, используется именно выделенная область из файла подкачки. Это может понадобиться в двух случаях:

• Для того чтобы при полной занятости и, как следствие, отсутствия свободной оперативной памяти, компьютер не тормозил.
• Для распределения приоритетов (важным процессам отдается физическая оперативная память, а второстепенным файл подкачки Linux).

Сам по себе swap — это отдельный логический раздел вашего диска либо просто файл на системном разделе. Чаще всего он создается именно при установке операционной системы. Но создать swap linux можно и после завершения инсталляции ОС.

В последних версиях операционной системы Ubuntu Linux файл подкачки создается автоматически вне зависимости от того, хотите вы этого или нет. При этом его размер составляет около 1 Гб.

Как посмотреть swap в Linux

Прежде чем приступить к процессу добавления, настройки или удаление файла подкачки , необходимо проверить его наличие. Для этого проще всего использовать приведенную ниже команду. В нашем случае она выглядит так:

Используемая команда отображает размер файла подкачки вашей операционной системы. Однако, по ее результатам мы не можем определить – это файл подкачки или раздел подкачки. Поэтому будем использовать дополнительный другую команду, чтобы посмотреть swap linux. Вводим в терминал следующее:

Как видите, в нашем случае под swap выделено 1.4 Гб и это файл. То есть, он находится не на отдельном разделе, а на том же диске, на котором установлена операционная система.

Если это будет отдельный логический том, то под надписью « TYPE » мы увидим слово «partition».

Если бы файл подкачки в вашей операционной системе отсутствовал, результат работы команды free — h выглядел бы примерно так:

То есть, вместо каких-либо данных о файле подкачки вы увидите нули.

Создание файла подкачки Linux

Если вы удостоверились в том, что файл подкачки отсутствует, можно переходить к его созданию. Пример, приведенный ниже, будет показан с использованием операционной системы Ubuntu 18.04, но работать это должно и на других дистрибутивах Linux.

Шаг 1: Создаем swap файл

Давайте создадим файл подкачки для нашей Ubuntu. Для примера его размер составит 1 Гб. Запустите терминал и введите команду, приведенную ниже:

sudo fallocate -l 1G /swapfile

Для обеспечения безопасности файла обязательно устанавливаем на него нужные права.

sudo chmod 600 /swapfile

При этом вместо «swapfile» мы можем указать любое другое название.

Шаг 2: Создание файловой системы

Создание swap linux ещё не завершено. Теперь необходимо указать нашей операционной системе, что созданный объект должен использоваться как файл подкачки. Для этого мы будем использовать команду, приведенную ниже:

sudo mkswap /swapfile

Если все сделано верно, результат будет выглядеть так:

Шаг 3: Активируем файл подкачки

Хорошо, теперь наш Linux понимает, что это файл подкачки, но этого недостаточно. Нам также необходимо включить SWAP :

sudo swapon /swapfile

Давайте проверим, все ли мы сделали правильно:

Отлично, операционная система распознала наш файл подкачки и начала его использовать. Мы видим тип в поле TYPE и размер в поле SIZE .

Шаг 4. Сохранение изменений после перезагрузки

Все операции, которые мы предприняли выше, временны. Как только компьютер будет перезагружен, они отменятся. Для того чтобы сделать изменения постоянными, нам необходимо дописать кое-какую информацию в /etc/fstab. Для этого поступаем так:

Прежде чем начать работать с файлом, о котором мы говорим, необходимо обязательно создать его резервную копию:

sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.back

После этого можно переходить непосредственно к добавлению нужных нам данных. Нам надо добавить в файл такую строчку:

/swapfile none swap sw 0 0

Это реализуется через текстовый редактор, запущенный с правами суперпользователя, либо при помощи введенной в терминал команды:

echo ‘/swapfile none swap sw 0 0’ | sudo tee -a /etc/fstab

Готово. Изменения сохранены и файл подкачки не сбросится после перезагрузки операционной системы.

Настройка swappiness

Дальше будет рассмотрена настройка swap linux. У файла подкачки существуют параметры, которые сообщают ОС, как часто его нужно использовать. Это явление называется «свопингом» и может иметь значение в пределах 0 — 100. Если это значение ближе к 100, ядро будет перемещать в раздел подкачки больше информации чтобы освободить память. При значениях ближе к нулю, система будет использовать подкачку только при крайней необходимости.

К примеру, в версии Ubuntu L inux для рабочего стола устанавливается параметр 60, а в серверных редакциях операционной системы — 1. Для того чтобы проверить, какой параметр используется в нашей ОС, вводим в терминал такую команду:

Как видите, в нашем случае «свопинг» установлен как 60. Если же вы хотите поменять swappiness, можете воспользоваться оператором, цифра в конце которого и будет новым значением:

sudo sysctl vm.swappiness=25

Как и в случае с конфигурацией файла подкачки, данный параметр изначально будет временным и обнулится при следующей перезагрузке. Для того чтобы сделать его постоянным, в самом конце файла /etc/sysctl.conf записываем значение vm.swappiness=25.

Для этого можно воспользоваться, например, текстовым редактором, запущенным с администраторскими полномочиями.

Размер swap файла в Linux

Существует сразу несколько вариантов, позволяющих увеличить файл подкачки linux или уменьшить его. Однако, прежде чем их рассмотреть, необходимо напомнить об одном очень важном моменте:

Когда вы полностью отключаете файл подкачки, ваша операционная система использует только ОЗУ и в случае ее нехватки это может привести к полной остановке работы компьютера. Система просто зависнет.

Для того чтобы этого не произошло, в тот момент, когда мы удаляем или изменяем основной файл подкачки, необходимо создать второй, временный swap. Если вы это сделали или уверены в том, что имеющейся оперативной памяти хватит, можно переходить непосредственно к процессу изменения размера файла подкачки. Для этого давайте сначала отключим его:

sudo swapoff /swapfile

Вторым этапом меняем размер файла подкачки, воспользовавшись командой, приведенной ниже. При этом размер вашего swap файла нужно указать вместо параметра 2G (2 гигабайта):

sudo fallocate -l 2G /swapfile

Теперь форматируем полученный файл в файловую систему swap:

sudo mkswap /swapfile

А затем включаем его обратно:

sudo swapon /swapfile

При этом операционная система Linux позволяет использовать сразу несколько swap.

Как удалить файл подкачки в Linux

Если по каким-то причинам файл подкачки вам не нужен, можете удалить его. Для этого сначала надо отключить swap linux:

sudo swapoff /swapfile

А потом удаляем:

sudo rm /swapfile

Не забудьте установить права на вновь созданный файл подкачки так, как мы описывали это выше.

В заключение

Надеемся теперь концепция файла подкачки в Linux ясна вам на 100%. Можете переходить к практике и проверять наличие swap на вашем компьютере или ноутбуке, его настройке, созданию или даже удалению. Если в результате у вас останутся какие-то вопросы, предложения или замечания, можете задать их нам, воспользовавшись формой комментирования ниже.

Нет похожих записей

Оцените статью:

Об авторе

14 комментариев

>> В последних версиях операционной системы Ubuntu Linux файл подкачки создается автоматически вне зависимости от того, хотите вы этого или нет. При этом его размер составляет около 1 Гб.

Конечно же это не так!

Есть приедложение: вставляй скриншоты именно тех окон, которые необходимы по ходу статьи а не ввесь скриншот твоего рабочего стола, для лучшей читабельности скриншота.

Вообще, автор несколько недоговаривает насчет свапа в GNU/Linux (вероятно, ввиду незнания). Дело в том, что свап нужен не столько для срочного получения памяти, сколько для ровного и эффективного высвобождения памяти. Использовать его в качестве «срочной памяти» в общем случае очень вредно.

И отключение swap не спасает от проблемы дискового ввода/вывода при конкуренции за память — дисковый I/O просто перемещается с анонимных страниц на файловые. Это не только может быть менее эффективным, поскольку остаётся меньший пул страниц, доступных для высвобождения, но и само по себе может способствовать появлению этой высокой конкуренции.

И включение свопа тоже не спасает от заполнения озу дисковым кэшем. На разных дистрибутивах периодически сталкиваюсь с одной и той же проблемой. ОЗУ забивается дисковым кэшем и система начинает тормозить, при том что своп есть, активен, но он не используется. Опытным путем пришел к выводу что система начинает юзать своп отталкиваясь не от параметра в графе «свободно», а от параметра в графе «доступно». Я не знаю верный ли вывод сделал, но со стороны все выглядит именно так. Имею на борту 8 гб ОЗУ. Во время работы системы постепенно дисковый кэш начинает увеличиваться в размере и занимает около 6гб, при этом под реальные нужды используется всего 1,5гб, в графе «свободно» указано около 500мб, в графе доступно около 6,5гб. Стоит только запустить какую-нибудь задачу, которая потребляет озу хотя бы 1,5 -3 гб (игра), как система идёт в штопор, количество свободной памяти уменьшается до минимума прописанного в ядре — 65мб, потом начинает высвобождаться дисковый кэш, но он его просто дропает, а не пишет в своп. Причем дропает примерно до размера чтобы в графе «свободно» было 150-180мб. И после этого система начинает балансировать на этих 180 мб. Всё, естественно, становится дерганным и лагучим. Своп по прежнему не используется. Опытным путем выяснено что своп начинает использоваться тогда, когда в графе «доступно» появляется значение сопоставимое с выставленным параметром swappiness. Мне интересно, так задумано или это баг?
Приходилось устанавливать минимальное количество свободной озу на 500мб вместо 65. Подбирать swappiness в соответствии с нуждами. Но сам по себе своппинг, тоже по сути зло. В момент доступа к диску все равно наблюдались микрофризы, хотя своп находится на ссд. Решением стала настройка и уменьшение дискового кэша. Конечно, это имеет и свою отрицательную сторону, но тут, как говорится, из двух зол выбирай меньшее.

Источник