第13章 抽象：地址空间
用户的需求“易于使用”、“高性能”、“可靠性”促使了操作系统越来越复杂与强大。
13.1 早期系统
这里几乎没有抽象，用户对操作系统的要求也不多。
13.2 多道程序和时分共享
早期系统 -> 多道程序系统时代 -> 分时系统时代
在进程切换的时候，我们仍然将进程信息放在内存中，这样操作系统可以更有效率地实现时分共享。
新的要求：保护（一个进程不可以读取其他进程的内存）
13.3 地址空间
为了解决这个需求，操作系统需要提供一个易用的物理内存抽象，这个抽象叫地址空间，是运行的程序看到的系统中的内存。
我们描述地址空间时，所描述的是操作系统提供给运行程序的抽象。程序不在物理地址0~16KB的内存中，而是加载在任意的物理地址。
关键问题：虚拟化内存——操作系统如何在单一的物理内存上为多个运行的进程（所有进程共享内存）构建一个私有的、可能很大的地址空间的抽象？
举例：进程 A 尝试在地址 0（我们将称其为虚拟地址，virtual address） 执行加载操作时，然而操作系统在硬件的支持下，出于某种原因，必须确保不是加载到物理地址 0，而是物理地址 320KB（这是 A 载入内存的地址）。这是内存虚拟化的关键，这是世界上每一个现代计算机系统的基础。
13.4 目标
- 操作系统的一个主要目标是透明(transparency)（这里的透明指的是看不见的意思）操作系统实现虚拟内存的方式，应该让运行的程序看不见。
- 虚拟内存的另一个目标是效率(efficiency)。操作系统应该追求虚拟化尽可能高效，包括时间上和空间上。
- 虚拟内存第三个目标是保护(protection)。进程不影响其他进程，也不影响操作系统本身。
PS：你所看到的所有地址都不是真的，只有操作系统和硬件才知道物理地址。
接下来我们重点学习虚拟化内存所需的基本机制及一些相关策略。
13.5 小结
我们介绍了操作系统的一个重要子系统：虚拟内存。虚拟内存系统负责为程序提供一 个巨大的、稀疏的、私有的地址空间的假象，其中保存了程序的所有指令和数据。
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