Linux進(jìn)程的虛擬內(nèi)存工作機(jī)制是基于分頁和分段的。在Linux中,每個進(jìn)程都有自己獨立的虛擬地址空間,這個虛擬地址空間被分成多個固定大小的頁(通常為4KB)。內(nèi)核會將虛擬內(nèi)存分為幾個部分,包括代碼段、數(shù)據(jù)段、棧段和堆段等。
當(dāng)進(jìn)程訪問虛擬內(nèi)存中的某個地址時,通過MMU(內(nèi)存管理單元)將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。如果所需的數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存中已經(jīng)存在,則直接訪問該地址;如果數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存中,則通過頁面置換算法將其從磁盤中加載到內(nèi)存中。這樣,進(jìn)程可以感覺到自己擁有整個內(nèi)存空間,而實際上只是訪問了一部分。
Linux還使用了Copy-on-Write(寫時復(fù)制)技術(shù)來優(yōu)化內(nèi)存管理。當(dāng)一個進(jìn)程fork一個子進(jìn)程時,子進(jìn)程會與父進(jìn)程共享同一個物理內(nèi)存,直到其中一個進(jìn)程試圖修改這塊內(nèi)存時,才會將該內(nèi)存復(fù)制一份,以確保各自的修改不會影響對方。
總的來說,Linux的虛擬內(nèi)存工作機(jī)制通過分頁和分段的方式,為每個進(jìn)程提供了獨立的虛擬地址空間,有效地管理內(nèi)存資源,提高了系統(tǒng)的性能和安全性。