Каким образом операционная система Linux управляет выделением и освобождением памяти у процессов?

В Linux управление памятью процессов осуществляется через подсистему управления памятью (Memory Management Unit, MMU) и ядро ОС. Основные механизмы:

• Виртуальная память: каждому процессу выделяется собственное виртуальное адресное пространство, что изолирует процессы друг от друга.
• Страничная организация: память разбита на страницы фиксированного размера (обычно 4 КБ). Ядро управляет отображением виртуальных страниц в физическую память.
• Выделение памяти: процессы запрашивают память через системные вызовы (например, brk, mmap). Ядро выделяет страницы и обновляет таблицы страниц.
• Освобождение памяти: при завершении процесса или вызове освобождения памяти ядро возвращает страницы в пул свободной памяти.
• Подкачка (swap): если физической памяти не хватает, страницы могут быть выгружены на диск.

Таким образом, Linux эффективно управляет памятью, обеспечивая изоляцию, защиту и оптимальное использование ресурсов.