60、深入解析Linux系统：内存映射、链接方式与文件系统

深入解析Linux系统：内存映射、链接方式与文件系统

1. Linux系统的内存映射与进程调度

在Linux系统中，数据的内存映射有着特定的规则。首先，数据会被映射到一个写保护区域，接着可写的初始化数据会被映射，随后未初始化的数据会被映射为一个私有的按需清零区域。

在这些固定大小的区域之后，是一个可变大小的区域，程序可以根据需要扩展这个区域，以存储运行时分配的数据。每个进程都有一个指针 brk ，它指向这个数据区域的当前范围，进程可以通过单个系统调用 sbrk() 来扩展或收缩其 brk 区域。

当这些映射设置完成后，加载程序会使用ELF头中记录的起始点来初始化进程的程序计数器寄存器，之后进程就可以被调度执行了。以下是这个过程的流程图：

graph TD
    A[数据映射到写保护区域] --> B[可写初始化数据映射]
    B --> C[未初始化数据映射为按需清零区域]
    C --> D[可变区域扩展]
    D --> E[设置brk指针]
    E --> F[使用sbrk()调整brk区域]
    F --> G[初始化程序计数器寄存器]
    G --> H[进程调度]

2. 静态链接与动态链接

2.1 静态链接

当程序加载并开始运行时，二进制文件的所有必要内容都会被加载到进程的虚拟地址空间中。不过，大多数程序还需要运行系统库中的函数，这些库函数也必须