操作系统是如何管理内存的

原创：花括号MC(huakuohao-mc)，关注JAVA基础编程及大数据，注重经验分享及个人成长。

在计算机的世界里，有两个比较宝贵的资源，CPU和内存。这是每个进程都要争抢的资源。这篇文章说说操作系统是怎样进行内存管理的。
因水平有限，加之内存管理涉及的细节又很多，所以这里只是简单的介绍内存管理的一些关键概念及发展过程。

直面物理内存

在很久很久以前，内核与用户进程都是直接操作物理内存的。那个时候的物理内存模型大概可以简化成这样。物理内存按照固定大小编号，每个编号代表一个固定的二进制位。我们就像使用门牌号一样使用物理内存编号。这种模型的特点就是简单直接，但是带来的问题也很多而且很严重。

问题1：用户进程之间内存冲突。

在这个模型中，如果同时运行多个进程，就会引发内存冲突。比如进程A访问16号物理内存，而这时进程B很有可能也访问16号物理，引发冲突。相当于你想进入16号房间，另一个人也想进入同样的房间，最后你俩肯定干起来。

问题2：破坏操作系统。

因为内核跟用户进程都是直接操作物理内存，所以难免用户程序就跑去操作内核使用的内存了，引发系统瘫痪。

其实这个模型也不是一无是处。因为足够简单，而且直接操作硬件，所以在简单的嵌入式系统，收音机，微波炉的电脑版里，还是采用的这种方式。对了BIOS也是采用的这种方式。

继续前进，既然这种方案有诸多严重问题，那么我们就需要找到一个新的方案。注意，我们要解决的问题是同时运行多个进程，但不会造成访问物理内存地址冲突。

地址空间

地址空间：一个进程可用于寻址内存的一套地址空间。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（除了一些特殊情况可以共享）。

地址空间的概念，形象一点儿说类似于我们的电话号码，比如我们的手机号就是一个11