1.5.2　地址空间

每台计算机都有一些主存，用来保存正在执行的程序。在非常简单的操作系统中，内存中一次只能有一个程序。如果要运行第二个程序，第一个程序就必须被移出内存，再把第二个程序装入内存。

较复杂的操作系统允许在内存中同时运行多道程序。为了避免它们彼此互相干扰（包括操作系统），需要有某种保护机制。虽然这种机制必然是硬件形式的，但是它由操作系统掌控。

上述的观点涉及对计算机主存的管理和保护。另一种不同的但是同样重要并与存储器有关的内容，是管理进程的地址空间。通常，每个进程有一些可以使用的地址集合，典型值从0开始直到某个最大值。在最简单的情形下，一个进程可拥有的最大地址空间小于主存。在这种方式下，进程可以用满其地址空间，而且内存中也有足够的空间容纳该进程。

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但是，在许多32位或64位地址的计算机中，分别有232 或264 字节的地址空间。如果一个进程有比计算机拥有的主存还大的地址空间，而且该进程希望使用全部的内存，那怎么办呢？在早期的计算机中，这个进程只好承认坏运气了。现在，有了一种称为虚拟内存的技术，正如前面已经介绍过的，操作系统可以把部分地址空间装入主存，部分留在磁盘上，并且在需要时穿梭交换它们。在本质上，操作系统创建了一个地址空间的抽象，作为进程可以引用地址的集合。该地址空间与机器的物理内存解耦，可能大于也可能小于该物理空间。对地址空间和物理空间的管理组成了操作系统功能的一个重要部分，本书中整个第3章都与这个主题有关。