硬件工程师对于程序空间的理解

helendcany

硬件工程师对于程序空间的理解

在硬件工程师和普通用户看来，内存就是插在或固化在主板上的内存条，它们有一定的容量——比如64 MB。但在应用程序员眼中，并不过度关心插在主板上的内存容量，而是他们可以使用的内存空间——他们可以开发一个需要占用1 GB内存的程序，并让其在OS平台上运行，哪怕这台运行主机上只有128 MB的物理内存条。而对于OS开发者而言，则是介于二者之间，他们既需要知道物理内存的细节，也需要提供一套机制，为应用程序员提供另一个内存空间，这个内存空间的大小可以和实际的物理内存大小之间没有任何关系。

我们将主板上的物理内存条所提供的内存空间定义为物理内存空间;将应用程序员看到的内存空间定义为线性空间。物理内存空间大小在不同的主机上可以是不一样的，随着主板上所插的物理内存条的容量不同而不同;但为应用程序员提供的线性空间却是固定的，不会随物理内存的变化而变化，这样才能保证应用程序的可移植性。尽管物理内存的大小可以影响应用程序运行的性能，并且很多情况下对物理内存的大小有一个最低要求，但这些因素只是为了让一个OS可以正常的运行。

线性空间的大小在32-bit平台上为4 GB的固定大小，对于每个进程都是这样(一个应用可以是多进程的，在OS眼中，是以进程为单位的)。也就是说线性空间不是进程共享的，而是进程隔离的，每个进程都有相同大小的4 GB线性空间。一个进程对于某一个内存地址的访问，与其它进程对于同一内存地址的访问绝不冲突。比如，一个进程读取线性空间地址1234ABCDh可以读出整数8，而另外一个进程读取线性空间地址1234ABCDh可以读出整数20，这取决于进程自身的逻辑。

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