交换空间是否有文件系统？

Question

交换空间是否有文件系统？

partitioningfilesystemswap

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对于与存储设备的操作，我们需要一个文件系统，那交换空间呢？

如果它没有文件系统，操作系统如何使用它？数据（来自RAM）是如何写入磁盘的，又是如何再次访问的？

- Sinoosh

9Swap不需要文件系统。它不存储文件。 - Pilot6

它是否存储了来自RAM的额外数据？ - Sinoosh

3它存储了RAM页面。 - Pilot6

2请问您能详细解释一下您想要做什么吗？您是说您只需要一个临时存储数据的地方吗？ - Jake

我想知道在没有文件系统的存储空间中如何进行写入？根据你的回答，我可以说RAM有一个小型文件系统，并且交换文件使用这个文件系统来处理页面吗？ - Sinoosh

8我想知道如何在没有文件系统的存储空间中写入内容？你只需直接写入存储空间即可。想一想：如果要写入存储空间就必须有文件系统，那么文件系统就无法存在了，因为文件系统需要能够在没有文件系统的情况下写入存储设备。根据你的回答，我可以说RAM有一个小型的文件系统，并且交换文件使用该文件系统来处理页面吗？不可以。文件系统用于存储文件，而交换空间并不存储文件。 - Jörg W Mittag

5将单个文件（如tar和dd）写入未格式化的存储介质是相当常见的，而且嵌套文件系统（虚拟磁盘、.iso、squashfs）更为普遍。软盘上的游戏有时会将高分写入绝对（固定）位置，而某些应用程序则基于柱面、磁头、扇区进行操作。交换分区仍然是分区，但没有文件系统或“映射”，只有偏移量和运行。 - mckenzm

问题没有意义。'交换空间'是文件系统或其他存储设备中的空间。过去，通常会将整个磁盘（例如固定头设备）专门用于交换空间。 - user207421

2我不明白为什么这个问题是毫无意义的，除非你已经知道答案。使用文件来存储RAM页面在交换空间中听起来是合理的，所以“它不存储文件”并不明显。而且我在文件系统中使用了很多包含文件系统的东西（磁盘镜像），所以“交换空间是文件系统中的一个空间”并不使这个问题变得毫无意义。 - JiK

2非文件磁盘存储的另一个常见用途是：某些数据库也可以跳过文件系统。也就是说，数据库已经将数据组织成表和行。在这种组织水平下，它不需要文件系统提供的额外组织。 - MSalters

3个回答

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交换空间是内核用来临时存储系统内存（RAM）页面的地方，当内存变满时会使用它。内核使用自己的内部表格来“记住”页面在交换磁盘中的确切位置。因此，交换磁盘不包含适当的文件系统，通常只是磁盘上的空白分区。

你可能感兴趣的是RAM磁盘，它是存储在系统内存中的小型文件系统。如果需要更多内存，内核将把它（以及其他内容）推到交换空间中。请参考这里的设置说明。

- Jake

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交换空间被划分为与内存页面相同大小的块（通常为4kB），并且这些页面与应用程序内存之间的映射记录构成了CPU和操作系统中虚拟内存子系统的扩展。

也就是说，应用程序内存空间和实际物理内存地址之间已经存在一个映射系统。应用程序被赋予一个大的内存地址空间，他们可以根据需要使用多少或少量。当这个内存地址空间的一部分被实际使用时，物理内存被映射到该应用程序以作为存储介质。

当内存被交换到磁盘时，相关的系统会维护应用程序内存空间与磁盘上的块之间的映射。

映射表本身不存储在磁盘上，在重新启动后，磁盘上剩余的数据将变得无用。

- thomasrutter

- Sergiy Kolodyazhnyy · Accepted Answer

Swap在技术上没有特定的文件系统。文件系统的整个目的是以某种方式组织数据。特别是，交换分区没有结构，但它确实有一个特定的头部，由mkswap程序创建。具体来说，这是从kernel.org获取的（kernel.org）。

 25 union swap_header {
 26     struct 
 27     {
 28         char reserved[PAGE_SIZE - 10];
 29         char magic[10];
 30     } magic;
 31     struct 
 32     {
 33         char     bootbits[1024];
 34         unsigned int version;
 35         unsigned int last_page;
 36         unsigned int nr_badpages;
 37         unsigned int padding[125];
 38         unsigned int badpages[1];
 39     } info;
 40 };

每个分区都有与之关联的特定代码，根据TLDP：

ext2的代码是0x83，Linux交换分区的代码是0x82。

当涉及到“交换文件”时，情况略有不同。内核必须尊重文件系统可能具有自己的数据结构方式的事实。来自同一kernel.org链接的信息如下：

请记住，文件系统可能具有自己的存储文件和磁盘的方法，并且这并不像交换分区那样简单，可以直接将信息写入磁盘。如果后备存储是一个分区，那么只需要一个页面大小的块进行IO操作，并且由于没有涉及文件系统，因此不需要bmap()。

总之，从技术上讲，你可以将交换空间称为一种独立类型的文件系统，但它与NTFS或ext4等文件系统并不完全可比。

你还问道：

我想知道如何在没有文件系统的存储空间中进行写入。

严格来说，RAM不需要被结构化。然而，在类Unix操作系统下，RAM的部分可以被结构化为tmpfs。还有ramfs和initramfs，在启动过程中会加载。但是，从技术上讲，RAM数据应该只是原始的1和0，所以没有必要以任何方式对它们进行结构化。