Hacker News Digest

Linux создаёт иллюзию непрерывного адресного пространства для процессов, собирая его постранично. Физическая RAM состоит из кадров, распределённых по всей системе, тогда как виртуальное представление — это упорядоченная линия, которую видит программа. Страницы таблицы переводят виртуальные адреса в физические кадры. При первом обращении к странице происходит page fault, и система либо заполняет кадр, либо выдаёт ошибку. При нехватке RAM неиспользуемые страницы перемещаются на диск, а при повторном доступе возвращаются обратно.

Каждый процесс владеет объектом, представляющим всё адресное пространство, разделённым на виртуальные области памяти (VMA) — непрерывные диапазоны с одинаковыми правами доступа и источником данных. Все потоки процесса разделяют это пространство. Управление происходит через mmap (резервирование области), mprotect (изменение прав) и munmap (удаление). Память выделяется лениво — при первом обращении. В /proc/self/maps можно увидеть сегменты бинарного файла, кучу, общие библиотеки и стеки потоков, а также специальные области [vdso] и [vvar] для ускорения системных вызовов. mmap создаёт обещание выделения памяти, но не выделяет страницы сразу.