页中断和普通的中断一样，它的中断服务程序入口也在 IDT 中，但它是由 MMU 产生的硬件中断。页中断有两类重要的类型：写保护中断和缺页中断。正是这两类中断在整个系统的后台默默地工作着，就像守护神一样支撑着内存系统正常工作。
根据中断来源的不同，页中断大致可以分为以下几种类型：
PCB:操作系统为每个进程提供了一个进程管理的结构，Linux 系统上，PCB 就是task_struct 这个结构体。
vm_area_struct：简称vma，描述线性空间已分配的内存区域的结构。
在操作系统内核里，fork 的第一个动作是把 PCB 复制一份，但类似于物理页等进程资源不会被复制。
fork 的第二个动作是复制页表和 PCB 中的 vma 数组，并把所有当前正常状态的数据段、堆和栈空间的虚拟内存页，设置为不可写，然后把已经映射的物理页面的引用计数加 1。
在上图中，物理页括号中的数字代表该页被多少个进程所引用。Linux 中用于管理物理页面，和维护物理页的引用计数的结构是 mem_map 和 page struct。
execve 的实现并不负责将文件内容加载到物理页中，它只建立了这种文件 section，与内存区域的映射关系就结束了。真正负责加载文件内容的是缺页中断。
可执行程序的加载不是一次性完成的，而是由缺页中断根据需要，将文件的内容以页为单位加载进内存的，一次只会加载一页。
mmap
mmap 根据映射的类型，有四种最常用的组合：
- 私有匿名映射，用于分配堆空间；
- 共享匿名映射，用于父子进程之间通讯；
- 私有文件映射，用于加载动态链接库；
- 共享文件映射，用于多进程之间通讯。
私有匿名映射，在缺页中断的处理过程，会通过 do_anonymous_page 函数申请一块全零的物理页，并建立虚拟地址到物理页的映射，以达成分配内存的目标；
私有文件映射，则借助文件的 inode 结构共享文件的物理缓存页，当发生写操作时，则会出现写时复制，从而保证每一个进程中都有自己的副本；
共享文件映射，在私有文件映射的基础上，只取消了写时复制，这样一个进程就可以看到其他进程对这个页的修改了；
共享匿名映射，借助了虚拟文件系统。内核在父子进程间，使用自己创建的虚拟文件和共享文件映射，来实现共享匿名映射。
mmap 并不真正分配物理内存，它只是分配了一段虚拟内存，也就是说只在 PCB 中创建了一个 vma 结构而已。这就导致 fork 在复制页表的时候，页表中共享匿名映射区域都是未映射状态。
mmap 的功能之所以十分强大，主是因为操作系统综合使用写保护中断、缺页中断和文件机制来实现 mmap 的各种功能。
此文章为7月Day10学习笔记，内容来源于极客时间《编程高手必学的内存知识》
