[OS]Three Easy Pieces Chapter 13

The Abstraction: Address Spaces

1 Early Systems

从内存的角度来看，早期的机器并没有为用户提供太多的抽象概念。基本上，操作系统是在内存中的程序（实际上是程序库），而有一个正在运行的程序（进程）当前位于物理内存中，并使用内存的其余部分。

2 The Address Space

地址空间是操作系统提供给用户的一种抽象。在用户看来，它可以使用整个地址空间的内存。一般来说，地址空间至少包括代码，堆，栈等。

由于操作系统需要在多个进程之间共享物理内存，因此它不能直接使用进程地址空间的地址（虚拟地址），它需要将其转换为实际的物理地址，即虚拟化内存。

3 Goals

VM系统有如下几个目标：

1. transparency：程序不应该意识到虚拟内存的存在，它表现的应该像自己拥有完整的物理内存一样。
2. efficiency：时间和空间上高效
3. protection：操作系统本身和用户进程不应该受到其他进程的干扰（进程不能访问其他进程的内存）。这引出了isolation的概念，每个进程都应该在自己的隔离的内存中运行。