Ubuntu22.04 & Win11 双系统hibernate热切换实现

使用命令 free -m 来查看当前还剩余的内存

neo@NeoNeuxs:~$ free -m
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           31711        4557       23753         193        3400       26519
Swap:           2047           0        2047

可以看到这台电脑，可以用内存是32GB,swap区的大小只有2G,这是不正常的，应该是安装系统的时候没有设置好，swap分区大小会影响电脑的休眠状态，即无法进入休眠状态，因为休眠的时候需要将内存的内容写入到交换分区当中。

修改交换分区或交换文件

swap分为两种分别是交换文件和交换分区，交换文件和交换分区是有所不同的，在较高版本的内核情况下，二者的差异不大，二者的差异往往是由文件系统来决定的，尤其是目前常用的都是EXT4的文件系统，据说二者的性能差异几乎可以忽略不计，这里没有测试，希望有人可以测试一下看看，不同的分区在跑代码的时候有没有区别，当然这个程序要占用内存足够大才可以测试出来。下面我们来讲一下二者的设置：

修改交换分区

如果在安装的过程中没有进行手动设置的话，你的swap类型很有可能是swpafile的形式，可以通过如下方式来查看具体类型：

命令：cat /proc/swaps

neo@NeoNeuxs:/dev$ cat /proc/swaps
Filename				Type		Size		Used		Priority
/swapfile                               file		2097148		0		-2
/dev/nvme0n1p7                          partition	67109884	0		-3

可以看到我有两个交换分区类型，一个是file一个是partition，两个大小不同，优先级不同。

/swapfile 的是系统直接给我创建的，我寻思是一点用都没有啊，默认的2G太小了，甚至无法休眠，也就没法进行系统的热切换了，遂萌生想法修改分区类型和大小。

首先如果要使用交换分区你需要有可用的硬盘空间，我是双系统多个硬盘，LINUX系统的分区无法进行压缩，也就是说无法将系统盘压缩，如下所示：

neo@NeoNeuxs:/dev$ lsblk
NAME        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINTS
nvme1n1     259:0    0 953.9G  0 disk 
├─nvme1n1p1 259:1    0    16M  0 part 
├─nvme1n1p2 259:2    0 503.9G  0 part 
├─nvme1n1p3 259:3    0   513M  0 part 
└─nvme1n1p4 259:4    0 449.5G  0 part /
nvme0n1     259:5    0 953.9G  0 disk 
├─nvme0n1p1 259:6    0   260M  0 part /boot/efi
├─nvme0n1p2 259:7    0    16M  0 part 
├─nvme0n1p3 259:8    0 864.4G  0 part 
├─nvme0n1p4 259:9    0   950M  0 part 
├─nvme0n1p5 259:10   0    24G  0 part 
├─nvme0n1p6 259:11   0   260M  0 part 
└─nvme0n1p7 259:12   0    64G  0 part 

nvme1n1的 nvme1n1p2503G的分区存储了windos的资料，无法压缩出来可用空间，目前系统的分区nvme1n1p4也无法压缩，通过软件Gparted可以查看当前分区可以分割出来的大小，没办法只能使用另一块硬盘nvme0n1分出来了64G的空间nvme0n1p7来作为交换空间，分割出来没有进行格式化的空间以后，使用Gparted软件格式化成linuxswap分区格式，效果如下：

有了linux-swap格式的分区之后，我们直接挂载即可：

neo@NeoNeuxs:/dev$ sudo swapon /dev/nvme0n1p7

挂载之后就可以看到：

neo@NeoNeuxs:/dev$ free -m
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           31711        7107       21645         236        2958       23924
Swap:          67584           0       67584
neo@NeoNeuxs:/dev$ cat /proc/swaps
Filename				Type		Size		Used		Priority
/swapfile                               file		2097148		0		-2
/dev/nvme0n1p7                          partition	67109884	0		-3

为了实现开机自动挂载还需要修改一下，以下文件：

使用命令：sudo gedit /etc/fstab打开fstab,可以用其他编辑器如vim等。

如下图所示，最后一行是系统默认的缓存文件我们按照一样的格式，将我们的盘添加进去：

修改最后一行：

修改以后保存一下试一试。

经过hibernate测试之后发现了问题，就是重启之后会影响对应硬盘的符号，这个问题很致命，盘符号变更之后系统无法正确识别对应的缓冲区，应使用UUID来识别对应的缓冲分区，修改之后如下：

UUID=4047d76b-15e4-4513-8b79-f0f5d0c32b47  none         swap    sw        0       0

获取对应硬盘的UUID

我们同样可以通过命令：

sudo lsblk -o name,mountpoint,size,uuid

效果如下：

快速获取对应的硬盘的UUID,方法如下 grep后边的参数表明了要获取对应的swap分区的UUID：

blkid | grep swap
/dev/nvme1n1p7: LABEL="swaper" UUID="4047d76b-15e4-4513-8b79-f0f5d0c32b47" TYPE="swap" PARTLABEL="swaper" PARTUUID="c98d4618-281c-438f-8602-b3e34381f4fa"

修改交换文件

我们来修改一下交换文件：

1、关闭交换文件：

neo@NeoNeuxs:~$ sudo swapoff -a
neo@NeoNeuxs:~$ free -m
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           31711        4692       23615         188        3402       26388
Swap:              0           0           0

2、创建swap分区文件：

neo@NeoNeuxs:/var$ sudo dd if=/dev/zero of=/var/swapfile bs=1M count=32768
	32768+0 records in
32768+0 records out
34359738368 bytes (34 GB, 32 GiB) copied, 15.1301 s, 2.3 GB/s

of代表输出文件（output file），这里指定的是/var/swapfile，本质上就是使用dd命令，复制一个特殊文件/dev/zero到var/swapfile，/dev/zero全是0，即创建的是一个全是0的文件。

3、创建swap文件

使用命令：

sudo mkswap /var/swapfile

结果如下：

neo@NeoNeuxs:/var$ sudo mkswap /var/swapfile

mkswap: /var/swapfile: insecure permissions 0644, fix with: chmod 0600 /var/swapfile
Setting up swapspace version 1, size = 32 GiB (34359734272 bytes)
no label, UUID=ecf57d17-b84f-4002-9553-a995f6ab5839

4、修改权限并启用swap文件

neo@NeoNeuxs:/var$ sudo chmod 0600 /var/swapfile
neo@NeoNeuxs:/var$ sudo swapon /var/swapfile
neo@NeoNeuxs:/var$ free -m
               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           31711        4979         498         211       26233       26059
Swap:          32767           0       32767

使用交换文件按道理也能实现系统的热切换，但我没有具体实验，理论上应那该是可以的，设置的时候应该是相同的，设置为第3步的UUID即可，如果不行的话需要参考分区的热切换。

如何使Ubuntu进入hibernate？

实现双系统切换可以参考：

herbinate实现：https://askubuntu.com/questions/1240123/how-to-enable-the-hibernate-option-in-ubuntu-20-04

对于前几步为了保证教程的完整，我复制了过来，作为参考：

1. Install pm-utils and hibernate:

   sudo apt install pm-utils hibernate
   

2. Then:

   cat /sys/power/state
   

3. You should see:

   freeze mem disk
   

4. Then run one of the following lines:

   grep swap /etc/fstab
   blkid | grep swap
   

5. 获取对应的SWAP分区的UUID，保存下来。

6. 修改grub的配置文件：

   sudo nano /etc/default/grub	
   

7. 修改对应行内容如下：

   GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash resume=UUID=<YOUR_COPIED_UUID>"
   

8. 更新grub设置：

   sudo update-grub
   

9. 启动hibernate模式

   sudo systemctl hibernate
   

需要注意的是，热切换系统需要grub引导的支持，如果直接通过Refind等引导Ubuntu直接启动是无法正常热切换的，也就是说需要进入到grub引导的驱动的界面引导Ubuntu启动。

swap分区：https://www.baeldung.com/linux/swap-file-partition

swap分区实操：https://phoenixnap.com/kb/swap-partition

herbinate实现：https://askubuntu.com/questions/1240123/how-to-enable-the-hibernate-option-in-ubuntu-20-04