那么单个进程将有 2^32 字节的地址空间，这不是太大了吗？
如果单个进程的地址空间这么大，在主内存和后备存储之间进行交换会不会花费太多时间？如果单个进程分配了 4GB 地址空间，其他进程可以有多少空间？
我正在阅读操作系统概念，第 9 版，Silberschatz，第 379 页。
答案1
在 32 位时代结束时，4GB RAM 上限开始真正显现出来。例如，2000 年代初期，许多计算机都配备了 512MB 或 1GB 的系统 RAM，这已经接近 32 位空间所规定的限制。不仅 32 位应用程序被限制在 4GB 内存，整个系统也是如此，再加上单核处理器，多任务处理将无法进行。现在的计算机以 64 位系统运行，理论上允许 18.4 EB 的 RAM。如今，许多（如果不是全部）常见程序（工作站应用程序除外）使用的 RAM 接近或少于 4GB（许多是 32 位应用程序，但编译后可在 64 位空间中工作）。因此，虽然 4GB RAM 对于程序来说似乎很多（对于您的 VAX 机器而言，这是设计施加的理论限制，而实际上每个程序可用的内存要少得多），在某些情况下仍然如此，但多任务处理和计算机图形学与设计的出现加速了对 64 位计算机的需求。（希望这能回答您的问题，我认为您的问题是 32 位地址大小非常大且不必要，而不是不可能的）一个进程最多可以分配 4GB RAM，但不一定总是如此
答案2
主内存和后备存储器之间的换入/换出会不会花费太多时间？
不会，因为进程的内存是以“页面”的形式推送到磁盘的，这些页面通常为 4KB。我们不会一次性推送进程的整个地址空间。您认为这样做很麻烦，而且很快就会导致大量数据写入磁盘，您说得对。
最多进程不会分配所有分配的 4GB 地址空间，它们只会根据需要请求少量内存。再次写出整个地址空间会造成浪费，因为其中大部分都是空的。
如果单个进程分配了 4GB 地址空间，那么其他进程可以拥有多少空间？
每个进程都有自己的地址空间，与其他进程分开。操作系统将进程划分到自己的地址空间，并在 CPU 的帮助下将虚拟地址转换为物理内存地址。实际上，每个进程都是一个新的“虚拟”地址空间，分配的内存由物理 RAM 支持。
物理内存从未真正被程序寻址，数据确实被写入内存，但进程写入的实际地址是转换成物理地址的虚拟地址。