Linux swap
引入
学习操作系统的时候，我们知道 MMU 硬件和页表共同完成了进程虚拟空间到物理内存空间的转换。
但是仔细想想，如果一个程序占用过大，数据不能一次性全部放在内存中，操作系统如何进行管理呢？
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我们从 PTE 入手，下面是一条 PTE 对页的描述记录：
第 0 位为有效位，在有效位为 0 时，根据 1 - 31 位的数据，我们分为两种情况讨论:
1 页不在进程的地址空间
这种情况是正常的文件加载入内存的过程，需要请求从文件系统调页，操作系统直接通过 VFS -> 实际FS 来得到目标页在磁盘中的位置。
这种情况下，1 - 31 位为0。
2 页被换出到磁盘
这种换出再换入的情况被称为 Swap ，磁盘为 Swap 的情况专门组织了若干交换区，每个交换区中有若干页槽(page slot, 用于存放换出的页)，交换区与文件系统区独立，被不同地格式化。
所以，在这种 Swap 的情况下，PTE的关于该页的条目被以如下方式解读：
1－7 被解读成一个交换区的区号，而 8－31 位被解读成页槽索引，而页槽[0]是此交换区的管理块，所以有效的索引从 1 开始， 1 - 31 位非0。
总结
所以，内存与磁盘的 Swap 过程可以粗略理解为:
磁盘在系统的物理内存不够用的时候，把一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用，这部分被称为交换(Swap)区。
目标页数据不在内存中，且是由于换出策略保存在交换区时，可以通过 PTE 表项找到交换区中保存该数据的位置。
被换出的页可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的页被临时保存到 Swap 分区中，等到程序要运行时，再从 Swap 分区中恢复保存的数据到内存中。
当然不是所有从物理内存中交换出来的数据都会被放到 Swap 中，有相当一部分数据被直接交换到文件系统。例如，有的程序会打开一些文件，对文件进行读写，当需要将这些程序的内存空间交换出去时，就没有必要将文件部分的数据放到 Swap 空间中了，而可以直接对实际FS进行修改。