Linux操作系统：进程与页表

"这篇资料主要讨论了Linux操作系统的内核以及进程管理的相关知识，包括进程创建时的内存分配、页表的映射关系以及`fork()`系统调用的工作原理。" 在Linux操作系统中，进程是操作系统进行任务调度的基本单位。在标题和描述中提到的问题，涉及到进程创建时内存的分配，以及页表的管理和映射。当进程0创建进程1时，操作系统会为新进程1分配必要的数据结构，包括`task_struct`（进程描述符）、内核栈和页表。这些数据结构通常被分配在物理内存的特定区域。根据描述中的代码片段，页表被设置在16MB内存的顶端，这表明页表的线性地址是在内核的线性地址空间内。 Linux的页表管理是通过页目录和页表项来实现的。上述代码展示了如何设置页目录项，使得页表映射到物理内存的特定位置，从而实现线性地址与物理地址的一一对应。`pg_dir`变量代表页目录，通过一系列`movl`指令设置了页目录项，确保了线性地址0-16MB与物理地址相同。因此，进程1的页表项实际上是在内核的线性地址空间内，而不是进程自身的线性地址空间。 当操作系统中有多个进程运行时，每个新进程的页表也会被创建。例如，进程4和进程5的页表会按照同样的逻辑被分配在内核的线性地址空间，这是因为最初的4个页表已经被映射到0-16MB的线性地址空间，新的页表将在这之后的地址空间中分配。这意味着，所有进程的页表都共享同一段内核的线性地址空间，但它们各自映射到不同的物理地址，用于存储各自的页表项。 关于`fork()`系统调用的问题，其工作原理在于创建一个与调用进程几乎完全一样的新进程。描述中的代码片段显示，`fork()`成功返回0时，表示新进程成立，此时会执行`init()`函数。而当`fork()`返回非零值（通常是父进程的PID），则表示父进程继续执行。由于`fork()`调用的结果会被两个进程同时看到，所以这段代码会在父进程和子进程中各执行一次。因此，`for(;;)pause();`这段代码在子进程中执行一次，即进程1，而`init()`仅在子进程中执行。 这段资料涵盖了Linux内核的进程管理和内存管理的基础知识，包括进程的创建、页表的映射以及`fork()`系统调用的工作流程，这些都是理解Linux操作系统核心功能的关键点。