【发布时间】：2012-04-21 12:36:34
【问题描述】：
我们知道页表是用来从虚拟内存页地址中获取物理内存页地址的。但是，内核如何知道一个物理内存页面是否由不同的进程共享（例如在分叉进程及其父进程的情况下）。这样的清单保存在哪里？
【问题讨论】：
【发布时间】：2012-04-21 12:36:34
【问题描述】：
内核是创建所有虚拟映射的实体。所以它确切地知道什么是共享的，什么不是。如果没有内核的帮助，用户空间进程无法创建共享映射。
当进程请求分叉时，内核还负责复制映射。它包含所需的所有信息。
一个页面的映射数量保存在代表该页面的struct page 结构中的一个字段中。每次创建新映射时它都会增加，而当映射消失时它会减少。
如果你想更深入地研究这个，你可以访问Linux-MM。特别是，请阅读文档部分中链接（免费提供的 PDF）Mel Gorman 的 Understanding the Linux Virtual Memory Manager 书（非常技术性）。
【讨论】：
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在fork（copy-on-write）的情况下，内核如何知道原来的进程正在尝试写，从而给它另一个物理页（copy-on-write） ?它是否授予对原始和分叉进程页面的只读访问权限。所以如果原始进程修改它，它会给它一个新的物理页面，但是如果分叉的进程后来也修改了这个页面怎么办。内核如何决定它不需要给它一个新的物理页面并且可以使用旧的，因为现在它与原始进程不同。
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示意性地，最初由两个进程共享的页面被标记为只读。当任一进程尝试写入时，会产生错误，内核会复制页面并更新进程的映射。新创建的页面和原始页面都设置为读/写，不需要对其进行进一步的操作。父母或孩子先尝试写入并不重要。
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好的，我明白了。但是当我们在 MMU 级别说“只读”时，它是属于物理页面还是虚拟内存页面？
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虚拟地址。 （顺便说一句，我之前的评论在技术上是不准确的，实际情况并非如此，如果您想了解血淋淋的细节，请参阅链接的书。）
引用自CSAPP 3rd，Linux 内核进程的虚拟内存视图
pgd，它指向一级页表（页全局目录）的基础，mmap，它指向一个 vm_area_structs（区域结构）的列表，每一个都表征一个当前虚拟地址空间的区域。当内核运行这个进程时，它会将pgd存储在CR3控制寄存器中。
- fvm_start。指向区域的起点。
- vm_end。指向区域的末端。
- vm_prot。描述该区域中包含的所有页面的读/写权限。
- vm_flags。描述（除其他外）该区域中的页面是与其他进程共享还是该进程私有。
- vm_next。指向列表中的下一个区域结构。
当当前进程调用fork函数时，内核会为新进程创建各种数据结构并为其分配一个唯一的PID。要为新进程创建虚拟内存，它会创建当前进程的 mm_struct、区域结构和页表的精确副本。它将两个进程中的每个页面标记为只读，并将两个进程中的每个区域结构标记为写时私有复制。
【讨论】：