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内核如何寻址交换分区或交换文件上的交换内存页？

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内核如何寻址交换分区或交换文件上的交换内存页？

交换分区不包含结构化文件系统。内核不需要它，因为它将内存页存储在标记为交换区域的分区上。由于交换区中可能有多个内存页面，当进程请求将其页面加载到内存中时，内核如何定位每个页面？让我们解释更多：从 Devuan OS 查看交换分区的标头：

#define SWAP_UUID_LENGTH 16
#define SWAP_LABEL_LENGTH 16
struct swap_header_v1_2 {
    char          bootbits[1024];    /* Space for disklabel etc. */
    unsigned int  version;
    unsigned int  last_page;
    unsigned int  nr_badpages;
    unsigned char uuid[SWAP_UUID_LENGTH];
    char          volume_name[SWAP_LABEL_LENGTH];
    unsigned int  padding[117];
    unsigned int  badpages[1];
};

因此，当mkswap对分区执行命令时，这就是放置在该分区上的内容，即交换标头。

现在，我们假设一个场景，“进程 A”的内存页已交换，因此交换区域中有一个内存页。当然，交换区中可能有很多内存页。 “进程A”需要访问被交换的内存页。 “进程A”告诉内核，我可以得到交换的内存页吗？内核说：当然，我亲爱的朋友。内核在交换分区中查找“进程A”的内存页。由于交换分区不是一个复杂的结构（不是文件系统），内核如何知道如何在交换分区中找到“进程 A”的特定内存页？

也许内核在某个地方存储了这些交换页面的扇区地址，因此当进程请求其内存页面时，内核知道在交换分区中查找位置，从分区中读取内存页面并将其加载到内存中。

答案1

交换仅在给定的引导期间有效，因此所有跟踪信息都保存在内存中。页面的交换进出完全由内核处理，并且对进程是透明的。基本上，内存被分成页，在页表中进行跟踪；这些是每个 CPU 架构定义的结构。当一个页面被换出时，内核将其标记为无效；因此，下次有任何东西试图访问该页面时，CPU 将发生故障，这将导致调用内核中的处理程序；该处理程序负责恢复页面的内容。

在Linux中，有一个swap_info结构它描述了每个交换设备或文件。在该结构内，一个swap_map将内存页映射到交换设备或文件中的块。当页面被换出时，内核将swap_info索引和swap_map偏移量存储在相应的页表条目中，这使得它可以在需要时在磁盘上找到该页面。 （所有受支持的体系结构都在其页表中为此提供了足够的空间，但存在限制 -例如可用空间意味着 Linux 在 x86 上最多可以管理 64GiB 的交换空间。）

您可以在以下网址找到更详细的描述“交换管理”章节梅尔·戈尔曼的了解 Linux 虚拟内存管理器。

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