进程地址空间续篇-Linux

01. 链接

链接：进程地址空间首篇

02. 为什么要有地址空间？

1.有效的保护物理内存

• 凡是非法的访问或者映射，0S（操作系统）都会识别出来，并终止你的这个进程。
  
• 因为地址空间和页表是OS创建并维护的！！！

  • 肯定也就意味着凡是想使用地址空间和页表进行映射，必须在OS的监管下来进行访问。这不就是合法保护了物理内存。
    例如：

    char* ptr="hello word!!!";
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实际上ptr被const修饰了，我们知道 ptr=‘H’; 一定会报错。这是程序（进程）的崩溃，就是程序的退出；也就是说OS杀掉了这个进程。

2.可以更好的使用物理内存

• 我们首先要知道的是因为有地址空间和页表映射的存在，我们的物理内存可以对未来数据任意加载。 但在页表眼里仍然是有序的（好比每本书都有书名，目录、页码一样）。
• 因为地址空间和页表映射的存在，内存管理模块与进程管理模块就完成了解耦合。
  

也就是说做到了内存的分配就与进程管理没有关系。

那么我们c与c++上的malloc与new本质上就是在虚拟地址空间上开辟
的，不是在物理内存上开辟的。
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• 这个时候我们就有疑问，那么我们开辟了一块空间不马上使用会怎样？？？ 结果：没错会延时分配内存，来提高效率。

    例子：
    小明的零花钱有500块，下午突然对妈妈说我想买一个
    价值500块的玩具。但此时你二叔手头比较紧，需要借
    三百块，然后你妈妈借给你二叔三百块钱，并嘱咐你二叔	
    明早8点前一定要把钱还回来。这个时候不够500怎么办 		  
    哪。你妈妈就对你说，天色不早了，买回来你又并立即完
    要不这样吧，明天早上我们一起去买。你听了很有道理，
    就答应了。
    此时妈妈的许诺说明你一定有500块，而你二叔也早上把
    钱还回来了，再你不知情的时候，500块二次使用。
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— 文中的妈妈就是0S， 我和二叔就是进程，钱就是开辟的物理空间，而许诺就是虚拟的–不是实际的。

• 这样的延时分配，效率几乎100%

3.进程的独立性

• 地址空间加页表的存在可以内存分布有序化，也就是说进程的独立性可以通过地址空间加页表的方式实现。答案是 是的！！！没错！！！

03. 重新理解挂起。

·概念：

挂起进程在 操作系统中可以定义为暂时被淘汰出 内存的进程，机器的资源是有限的，在资源不足的情况下，操作系统对在内存中的程序进行合理的安排，其中有的进程被暂时调离出内存，当条件允许的时候，会被操作系统再次调回内存，重新进入等待被执行的状态即就绪态，系统在超过一定的时间没有任何动作。
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• 我们知道地址空间存在的原因。加载的本质就是创建进程，那么我们并不一定非要把进程中的代码和数据全部加载到内存当中，并创建内核数据结构建立映射关系。
  • 当极端情况出现的时候就是我们可以分批加载到内存中。 那当这个程序换出长时间不使用就是堵塞状态；进程的数据和代码换入换出的过程就叫挂起。

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