Как устроена операционная система Linux — процессы, потоки, память?

Linux — это многозадачная операционная система с поддержкой процессов и потоков, управляемых ядром.

Процессы — это изолированные экземпляры программ, у каждого есть собственное адресное пространство памяти, дескрипторы файлов, ресурсы. Процесс создаётся через системный вызов fork() или clone(), при этом создаётся копия родительского процесса.

Потоки (threads) — это единицы выполнения внутри процесса, которые разделяют память и ресурсы процесса, но имеют отдельный стек и регистры. В Linux потоки реализованы как лёгкие процессы (LWP) с помощью clone() с разными флагами.

Память в Linux организована через виртуальную память с разделением на страницы. Каждый процесс имеет собственное виртуальное адресное пространство, которое ядро отображает на физическую память. Есть несколько сегментов памяти: код, данные, стек, куча. Управление памятью включает свопинг, кеширование, защиту доступа.

Пример: при запуске программы создаётся процесс с виртуальной памятью, затем внутри процесса можно создавать потоки для параллельного выполнения, которые совместно используют память процесса.