Linux mkswap的p参数到底有什么用？

mkswap -p 参数用于显式地指定交换分区的页面大小，在绝大多数现代 Linux 系统上，你不需要使用这个参数，因为 mkswap 能够自动检测到正确的页面大小，但在某些特定场景下,手动指定是必要的。

什么是页面大小？

在操作系统中，内存管理不是以字节为单位，而是以固定大小的“块”或“页面”为单位来进行的，当系统需要将内存中的数据换出到硬盘（交换空间）时,就是以一个页面为单位进行读写的。

• 页面大小 是由 CPU 架构和操作系统内核共同决定的。
• 在 x86_64 (64位) 架构上，最常见的页面大小是 4096 字节 (4KB)。
• 在一些较新的架构（如 x86_64 的 huge pages 或 ARM64）上，也可能使用 2MB (2MB) 或其他大小的页面。

mkswap -p 参数的作用

mkswap 命令在格式化一个分区或文件为交换空间时，需要在其中写入特定的元数据,这些元数据就包含了页面大小的信息。

• 语法: mkswap -p <pagesize> <filename_or_device>
• 作用: 它强制 mkswap 命令使用你指定的 <pagesize> 来创建交换空间,而不是去自动检测。

什么时候需要使用 -p 参数？

虽然通常可以省略，但在以下几种情况下，使用 -p 是一个好习惯甚至是必需的：

a) 跨平台创建交换文件

当你在一台机器上创建一个交换文件，但计划在另一台具有不同页面大小的机器上使用它时，必须使用 -p 参数。

• 示例: 你在一台页面大小为 4KB 的笔记本上创建了一个交换文件，但需要将它挂载到一台使用 2MB 页面大小的服务器上，如果不指定 -p 2M,创建的交换文件将无法在服务器上正常工作。

b) 为大页面创建交换空间

Linux 支持使用“巨大页面”（Huge Pages），2MB，如果你需要创建一个用于配合大页面机制的交换空间，你必须明确告诉 mkswap 使用这个更大的页面大小。

• 示例: 为 NUMA 架构的服务器优化时，可能会用到巨大的交换页面。

  # 创建一个 1GB 的交换文件，并指定页面大小为 2MB
  sudo fallocate -l 1G /swapfile_huge
  sudo mkswap -p 2M /swapfile_huge

c) 在非标准或嵌入式系统上

一些特殊的硬件架构或定制的 Linux 内核可能使用了非标准的页面大小，在这种情况下，mkswap 的自动检测可能会失败或给出错误,此时就需要手动指定。

d) 明确指定，避免歧义

即使系统可以自动检测，你也可以使用 -p 来确保你创建的交换空间具有你所期望的页面大小,这是一种更明确的做法。

如何查看当前系统的页面大小？

在手动指定之前，你需要知道目标系统应该使用什么页面大小,你可以通过以下几种方式查看：

查看 /proc/meminfo

这是最直接的方法。

$ grep -i 'pagesize' /proc/meminfo
PageSize:       4096

这里的 PageSize 就是系统当前使用的页面大小,单位是字节。

使用 getconf 命令

getconf 命令可以获取系统配置变量。

$ getconf PAGESIZE
4096

使用 dmesg 命令

系统启动时内核日志会包含页面大小的信息。

$ dmesg | grep -i 'page size'
[    0.000000] Command line: BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-5.15.0-78-generic root=UUID=... ro quiet splash
[    0.000000] Kernel command line: BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-5.15.0-78-generic root=UUID=... ro quiet splash
[    0.000000] Memory: 16277984K/16777216K available (16384K kernel code, 5452K rwdata, 9960K rodata, 2048K init, 716K bss, 138644K reserved, 0K cma-reserved)
[    0.000000] x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x001: 'x87 floating point registers'
[    0.000000] x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x002: 'SSE registers'
[    0.000000] x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x004: 'AVX registers'
[    0.000000] x86/fpu: x86/fpu: Enabled xstate features 0x7, context size is 832 bytes, using 'compacted' format.
[    0.000000] Linux version 5.15.0-78-generic (buildd@lcy01-amd64-013) (gcc (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0, GNU ld (GNU Binutils for Ubuntu) 2.38) #85-Ubuntu SMP Mon Apr 3 03:01:26 UTC 2025 (Ubuntu 5.15.0-78.85-generic 5.15.78)
[    0.000000] Command line: BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-5.15.0-78-generic root=UUID=... ro quiet splash
[    0.000000] Kernel command line: BOOT_IMAGE=/boot/vmlinuz-5.15.0-78-generic root=UUID=... ro quiet splash
[    0.000000] Dentry cache hash table entries: 1048576 (order: 10, 4194304 bytes, linear)
[    0.000000] Inode-cache hash table entries: 524288 (order: 9, 2097152 bytes, linear)
[    0.000000] Memory: 16277984K/16777216K available (16384K kernel code, 5452K rwdata, 9960K rodata, 2048K init, 716K bss, 138644K reserved, 0K cma-reserved)
[    0.000000] x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x001: 'x87 floating point registers'
[    0.000000] x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x002: 'SSE registers'
[    0.000000] x86/fpu: Supporting XSAVE feature 0x004: 'AVX registers'
[    0.000000] x86/fpu: x86/fpu: Enabled xstate features 0x7, context size is 832 bytes, using 'compacted' format.

你可能需要更精确的过滤，dmesg | grep -i 'page size' | grep -v 'command line'，但通常直接用 grep 或 getconf 更简单。

-p 参数的值格式

mkswap 的 -p 参数接受多种格式的输入,非常方便：

• 以字节为单位: 4096
• 以 KB 为单位: 4K
• 以 MB 为单位: 4M 或 4m
• 以 GB 为单位: 4G 或 4g

示例:

# 使用 4KB 页面大小 (默认行为)
sudo mkswap -p 4096 /swapfile
sudo mkswap -p 4K /swapfile
# 使用 2MB 页面大小
sudo mkswap -p 2M /swapfile
sudo mkswap -p 2097152 /swapfile

最佳实践

1. 日常使用: 在标准的 x86_64 桌面或服务器上，直接运行 sudo mkswap /dev/sdXN 或 sudo mkswap /swapfile 即可,让系统自动检测是最好的选择。
2. 跨平台/特殊需求: 如果你明确知道需要创建一个非标准的交换空间（用于 ARM64 或大页面），或者你正在为另一台机器准备交换文件，务必先使用 getconf PAGESIZE 或 grep PageSize /proc/meminfo 查目标系统的页面大小，然后使用 mkswap -p 来精确创建。
3. 验证: 创建完成后，你可以使用 swapon -s 或 free -h 来激活交换空间并观察其是否正常工作。

-p 参数是一个强大的工具，用于处理标准的、自动检测无法满足的特殊情况，对于 99% 的日常使用，你可以忘记它的存在，但在你需要它的那 1% 的情况下,它会变得至关重要。