Linux進程的虛擬內存工作機制是基于分頁和分段的。在Linux中,每個進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)。內核會將虛擬內存分為幾個部分,包括代碼段、數據段、棧段和堆段等。
當進程訪問虛擬內存中的某個地址時,通過MMU(內存管理單元)將虛擬地址轉換為物理地址。如果所需的數據在物理內存中已經存在,則直接訪問該地址;如果數據不在物理內存中,則通過頁面置換算法將其從磁盤中加載到內存中。這樣,進程可以感覺到自己擁有整個內存空間,而實際上只是訪問了一部分。
Linux還使用了Copy-on-Write(寫時復制)技術來優化內存管理。當一個進程fork一個子進程時,子進程會與父進程共享同一個物理內存,直到其中一個進程試圖修改這塊內存時,才會將該內存復制一份,以確保各自的修改不會影響對方。
總的來說,Linux的虛擬內存工作機制通過分頁和分段的方式,為每個進程提供了獨立的虛擬地址空間,有效地管理內存資源,提高了系統的性能和安全性。