分页技术相关疑问：跨进程内存访问与物理内存清理规则

问题1：分页机制是否允许进程A访问进程B的内存空间？ #

默认情况下完全不允许。每个进程拥有独立的页表，虚拟地址空间彼此隔离——进程A的虚拟地址只会映射到属于它的物理内存页，无法直接寻址进程B的物理页。

只有几种特殊场景下能实现跨进程内存访问：

• 双方通过共享内存机制（比如System V共享内存、POSIX共享内存）显式共享物理页，此时页表会把同一块物理页映射到两个进程的虚拟地址空间中；
• 进程拥有内核级权限（比如运行在特权模式），可以直接操作其他进程的页表或物理内存；
• 调试器类程序通过操作系统提供的调试接口（比如Linux的ptrace、Windows的Debug API），在授权后可以读取目标进程的内存。

问题2：操作系统在执行分页操作时是否会清理物理内存？若不清理，新的虚拟页是否可能映射到包含已换页至硬盘的其他程序数据的物理内存区域？ #

操作系统在分配物理页时不会主动提前清理旧数据——这是出于性能考虑，清零操作会消耗CPU周期，没必要做无用功。

新的虚拟页确实有可能被映射到残留着其他程序旧数据的物理页，但完全不用担心数据泄露：

• 如果分配的是匿名页（比如进程的堆、栈空间），当进程首次访问这个页时会触发缺页中断，操作系统此时会把该物理页清零，之后才允许进程读写；
• 如果是文件映射页，缺页中断触发后，操作系统会从磁盘加载对应文件的数据覆盖物理页上的旧内容；
• 在物理页完成准备（清零或加载数据）之前，页表会把该页标记为不可访问，进程的读写请求会被拦截，根本碰不到旧数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jimm