交换空间的数据结构

6.6.3交换空间的数据结构

Linux支持多个交换文件或设备，它们将被swapon 和 swapoff 系统调用来打开或关闭。每个交换文件或设备都可用swap_info_struct 结构来描述：

struct swap_info_struct {

unsigned int flags;

kdev_t swap_device;

spinlock_t sdev_lock;

struct dentry * swap_file;

struct vfsmount *swap_vfsmnt;

unsigned short * swap_map;

unsigned int lowest_bit;

unsigned int highest_bit;

unsigned int cluster_next;

unsigned int cluster_nr;

int prio; /* swap priority */

int pages;

unsigned long max;

int next; /* next entry on swap list */

};

extern int nr_swap_pages;

flags域(SWP_USED 或SWP_WRITEOK)用作控制访问交换文件。当swapoff被调用（为了取消一个文件）时，SWP_WRITEOK置成 off，使在文件中无法分配空间。如果swapon加入一个新的交换文件时，SWP_USED 被置位。这里还有一静态变量(nr_swapfiles)来记录当前活动的交换文件数。

域lowest_bit ，highest_bit表明在交换文件中空闲范围的边界，这是为了快速寻址。

当用户程序mkswap初始化交换文件或设备时，在文件的第一个页插槽的前10个字节，有一个包含有位图的标志，在位图里初始化为0，代表坏的页插槽，1代表相关页插槽是空闲的。

当用户程序调用swapon()时，有一页被分配给swap_map。

swap_map为在交换文件中每一个页插槽保留了一个字节，0代表可用页插槽，128代表不可用页插槽。它被用于记下交换文件中每一页插槽上的swap请求。

内存中的一页被换出时，调用get_swap_page（）会得到一个一个记录换出位置的索引，然后在页表项中回填（1--31位）此索引。这是为了在发生在缺页异常时进行处理（do_no_page)。索引的高7位给定交换文件，后24位给定设备中的页插槽号。

另外函数swap_duplicate()被copy_page_tables()调用来实现子进程在fork()时继承被换出的页面，这里要增加域swap_map中此页面的count值，任何进程访问此页面时，会换入它的独立的拷贝。

swap_free()减少域swap_map中的count值，如果count减到0时，则这页面又可再次分配（get_swap_page)，在把一个换出页面调入(swap_in)内存时或放弃一个页面时（free_one_table) 调用swap_free()。