现代操作系统 - 存储设备
无存储设备
最简单的存储器抽象就是根本没有抽象。每一个程序都直接访问物理内存。当一个程序执行如下命令：
MOV REGISTER1, 1000
计算机会将位置1000的物理内存中的内存移到REGISTER1中。因此，那时呈献给编程人员的存储器模型就是简单地物理内存：从0到某个上限的地址集合，每一个地址对应一个可容纳一定数目二进制位的存储单元，通常是8个。
一种存储抽象：地址空间
把物理地址暴露给进程会带来几个严重问题：第一，如果用户程序可以寻址内存的每个字节，它们就可以很容易地（故意地或偶然地）破话操作系统；第二，使用这种模型，想要同时（如果只有一个CPU就轮流执行）运行多个程序时很困难的。
地址空间的概念
地址空间为程序创造了一种抽象的内存。地址空间是一个进程可用于寻址内存的一套地址集合。每个进程都有一个自己的地址空间，并且这个地址空间独立于其他进程的地址空间。
交换技术
把所有进程一直保存在内存中需要巨大的内存，如果内存不够，就做不到这一点。
有两种处理内存超载的通用方法。最简单的策略是交换技术，即把一个进程完整调入内存，使该进程运行一段时间，然后把它存回磁盘上，所以当它们不运行时就不会占用内存（尽管它们的一些进程会周期性地被唤醒以完成相关工作，然后就又进入睡眠状态）。另一种策略是虚拟内存，该策略甚至能使进程在只有一部分被调入内存的情况下运行。
有一个问题值得注意，即当进程被创建或换入时应该为它分配多大的内存。
如果大部分进程在运行时都要增长，为了减少因内存区域不够而引起的进程交换和移动所产生的开销，一种可用的方法是，当换入或移动进程时为它分配一些额外的内存。
虚拟内存
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Speaker
Songran Zhang
@Aliyun | Qwen Chat
Songran Zhang is senior systems architect at Aliyun, a speaker, and an author. Over the past 15 years, he's mastered architectures from cloud-native systems to AI-powered LLM platforms, building deep technical expertise across large-scale, high-availability systems.
