09 程序装载
程序装载的内存问题
装载到内存里面，装载器需要满足两个要求：
- 可执行程序加载后占用的内存空间应该是连续的
- 需要同时加载很多个程序，并且不能让程序自己规定在内存中加载的位置
在内存里面，找一段连续的内存空间分配给装载的程序，然后把这段连续的内存空间地址，和整个程序指令里指定的内存地址做映射。
指令里用到的内存地址叫作虚拟内存地址（Virtual Memory Address）
实际在内存硬件里面的空间地址叫物理内存地址（Physical Memory Address）
维护一个虚拟内存到物理内存的映射表，实际程序指令执行的时候，通过虚拟内存地址，找到对应的物理内存地址并执行。因为是连续的内存地址空间，所以只需要维护映射关系的起始地址和对应的空间大小。
内存分段
分段（Segmentation）：找出一段连续的物理内存和虚拟内存地址进行映射的方法
段：系统分配出来的那个连续的内存空间
内存碎片（Memory Fragmentation）
内存交换（Memory Swapping）：把程序占用的内存写到硬盘上，然后 再从硬盘上读回来到内存里面。不过读回来的时候，不再把它加载到原来的位置，而是紧跟在已经被占用的内存后面。（Linux swap 硬盘分区）
内存交换时，交换的程序占内存空间大，整个机器会卡顿。
内存分页
内存分页（Paging）：少出现一些内存碎片，进行内存交换时，让需要交换写入或者从磁盘装载的数据更少
把整个物理内存空间切成一段段固定尺寸的大小
页（Page）：一个连续并且尺寸固定的内存空间（Linux 下通常设置成 4KB）
加载程序的时候，不需要一次性都把程序加载到物理内存中。在进行虚拟内存和物理内存的页之间的映射之后，不真的把页加载到物理内存里，只在程序运行中，需要用到对应虚拟内存页里面的指令和数据时，再加载到物理内存里面去。
当要读取特定的页，却发现数据并没有加载到物理内存里的时候，触发一个来自 CPU 的缺页错误（Page Fault）。操作系统捕捉到这个错误，然后将对应的页，从存放在硬盘上的虚拟内存里读取出来，加载到物理内存里。
可以运行大于实际物理内存的程序
加入一个间接层
通过引入虚拟内存、页映射和内存交换，程序本身不考虑对应的真实的内存地址、程序加载、内存管理等问题。程序把内存当成是一块完整而连续的空间直接使用。