虚拟内存

牵扯到的概念大概有 进程，操作系统，虚拟内存，RAM，交换空间，可执行文件，磁盘

可执行文件是一个文件，按指定格式记录了OS支持的可执行程序需要的数据，包括程序的指令，指令操作的数据，导出地址，导入的库、函数等。

磁盘只是用来作为持久存储使用，段电后数据然后保留的。

现代OS多为同时执行多个程序，为什么要这样？因为资源的利用率问题，CPU比其他硬件快太多，使得在等待IO的同时，CPU可以运行其他程序。

OS用进程的概念管理程序，官方定义是一个进程代表了一个运行中的程序。

另外进程的作用是让程序觉得自己是独占整个计算机资源，包括寄存器、CPU/GPU/RAM/磁盘、各种输入输出设备等。而真正的是计算机上同时存在多个程序，
那怎么模拟这种假象，基本的思路是分时，每个程序运行一会，切换到其他进程。

对CPU/GPU/寄存器等的模拟：
大致是在每次进程切换时，保存正在执行进程的CPU/寄存器。。。状态到内存中，加载将要执行的进程上次保存的值到寄存器/CPU，

对内存的模拟：
因为指令寄存器是32位原因（32位机器），所以对独占计算机的程序来说，最大内存大小是2^32（4G）大小，OS怎么模拟这个大小，且不说
一般计算机并没有4G的内存（至少那会是没有的），也不可能说只有一个程序在运行，

这需要中断+内存映射来实现，比方说我现在计算机只有4M RAM，但我要分配4G内存怎么办，我把4G的空间划分成4K的页，把4M的RAM也划分成4K的页，这样页之间可以相互对

应，然后我用一个内存管理器（MMC）管理RAM，每次进程需要访问内存时，不直接访问RAM，而是把要访问的地址（这个地址是对于4G大小内存而言）交给MMC，MMC查下这个

地址所在的页是不是在RAM的某个页里，如果不在就触发一个中断，OS捕获中断后根据相关信息，把需要的数据从磁盘加载到RAM空闲的页（OS知道程序在哪，且可执行文件的

格式固定），后继续运行中断之前的代码；而如果在，就直接运行。如果RAM已满，就是放满了东西，那就先把一部分能移动的移到交换空间（一般OS在磁盘上开辟一块作为

交换空间），下次用到这些时会发生一个中断，从而又会加载到RAM里。

这样看来这里说的4G内存并不是真正意义上的RAM，而是一个虚拟的内存。对进程来说，这就是它的内存。编码时参考的也是这个内存，并不关心用户有多少RAM，由OS完成从

虚拟内存到实际计算机RAM的映射.

RAM跟具体某个进程无关，进程看到的只有虚拟内存，RAM+中断+交换空间实现了虚拟内存。

用这样的方式有很多好处，比如如果RAM中有了某个DLL，现在多个程序使用这个DLL，这时，OS只需要把这些程序的虚拟内存页全部映射到这些RAM也就好，避免了每个程序都

对应一份RAM，节省了RAM的使用，加快了程序的启动，从这方面讲，内核代码是所有程序公用的，每个程序的高位内存地址全部映射到相同的RAM地址(内核代码)。

另外进程之间交换数据也能用这种共享的方式，只要修改虚拟内存映射到相同的RAM就可以了。

还有安全性，因为每个进程访问的都是自己的地址空间，不会轻易访问到其他进程的地址空间。