Как процессы изолированы друг от друга на уровне памяти и исполнения?

Question

Каждый процесс в Linux работает в собственном виртуальном адресном пространстве, из-за чего он не может напрямую читать или изменять память другого процесса. Планировщик ОС управляет выполнением процессов, выделяя им процессорное время независимо друг от друга. Даже если два процесса используют одну и ту же программу, их данные в памяти изолированы. Нарушение изоляции возможно только через специальные механизмы, предоставляемые ОС.

YeaHub · Accepted Answer

Процессная изоляция — это базовый механизм операционной системы, который защищает процессы друг от друга и от сбоев в соседних программах.Изоляция памятиВиртуальная память означает, что:Каждый процесс видит собственное адресное пространство.Адрес 0x1000 в одном процессе и тот же адрес в другом процессе — это разные физические области памяти.Прямой доступ к памяти другого процесса невозможен.Это достигается за счёт:MMU (Memory Management Unit)Таблиц страниц, которые ОС настраивает индивидуально для каждого процессаЕсли процесс пытается обратиться к «чужой» памяти, он получает ошибку (например, Segmentation fault).Изоляция исполненияИсполнение процессов изолировано за счёт работы планировщика:В каждый момент времени на CPU выполняется один поток исполнения.ОС быстро переключает контекст между процессами.Процессы не знают, когда и сколько времени выполняются другие процессы.Процесс:Не может управлять планированием другого процессаНе может приостановить или ускорить его выполнение без участия ОСЧто объединяет процессыНесмотря на изоляцию, ОС предоставляет контролируемые механизмы взаимодействия:сигналыканалы (pipe)сокетыshared memoryОни существуют поверх изоляции, а не вместо неё.Краткий выводИзоляция процессов в Linux основана на виртуальной памяти и управлении исполнением со стороны ядра. Это делает систему устойчивой: сбой одного процесса не приводит к падению других.