O espaço de troca possui um sistema de arquivos?

Para trabalhar com dispositivos de armazenamento, precisamos de um sistema de arquivos, e o espaço de troca?

Se ele não possui um sistema de arquivos, como o sistema operacional funciona com ele? Como os dados (da RAM) são gravados no disco e como são acessados ​​novamente?

Swap tecnicamente não possui um sistema de arquivos específico. Todo o objetivo do sistema de arquivos é estruturar os dados de certa maneira. A partição de swap em particular não possui estrutura, mas possui um cabeçalho específico, criado pelo mkswapprograma. Em particular, isso (extraído do 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 };

Cada partição possui um código específico associado a ela e de acordo com o TLDP :

o código para ext2 é 0x83 e a troca do linux é 0x82

Quando o arquivo de troca está envolvido, essa é uma história um pouco diferente. O kernel deve respeitar o fato de que o sistema de arquivos pode ter sua própria maneira de estruturar dados. No mesmo link do kernel.org:

Lembre-se de que os sistemas de arquivos podem ter seu próprio método de armazenamento de arquivos e disco e não é tão simples quanto a partição swap, na qual as informações podem ser gravadas diretamente no disco. Se o armazenamento de backup for uma partição, apenas um bloco do tamanho da página exigirá E / S e, como não há sistema de arquivos envolvido, o bmap () é desnecessário.

Em conclusão, tecnicamente, você poderia chamar o espaço de troca de um sistema de arquivos de seu próprio tipo, mas não é tão comparável com sistemas de arquivos como NTFS ou ext4

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A rigor, não há necessidade de estruturar a RAM. No entanto, partes da RAM podem ser estruturadas como tmpfs em sistemas operacionais semelhantes ao Unix. Há também ramfs e initramfs, que é o que é carregado durante o processo de inicialização. Mas tecnicamente os dados da RAM devem ser apenas 1s e 0s, portanto, não há necessidade de estruturá-los de qualquer maneira.

O espaço de troca é usado pelo kernel para armazenar temporariamente as páginas da memória do sistema (RAM) à medida que elas ficam cheias. O kernel usa suas próprias tabelas internas para "lembrar" exatamente onde, no disco de troca, colocou a página. Como resultado, os discos de troca não contêm um sistema de arquivos adequado e geralmente são apenas partições em branco no disco.

O que você pode estar interessado é em um disco RAM, que é um pequeno sistema de arquivos armazenado na memória do sistema. Se mais memória for necessária, o kernel irá enviá-la (e outros conteúdos) para o espaço de troca. Veja aqui para obter instruções sobre como configurar um.

O espaço de troca é dividido em blocos do mesmo tamanho das páginas de memória (geralmente 4 kB), e um registro do mapeamento dessas páginas na memória do aplicativo forma uma extensão do subsistema de memória virtual na CPU e no SO.

Ou seja, já existe um sistema de mapeamento entre os espaços de memória do aplicativo e o endereço de memória física real. Um aplicativo recebe um grande espaço de endereço de memória que ele pode usar o máximo ou o mínimo possível. À medida que mais desse espaço de endereço de memória é realmente usado, a memória física é mapeada para esse aplicativo para servir como meio de armazenamento.

Quando a memória é trocada para o disco, um sistema relacionado mantém esse mapeamento do espaço de memória de um aplicativo para o bloco no disco.

A tabela de mapeamento em si não é armazenada no disco e os dados restantes no disco são inúteis após uma reinicialização.