有没有一种可能，做出来512g内存的计算机，这样就不需要外存了，那os这门课是不是内容可以少点？
想象一下，一台电脑拥有512GB的内存。这意味着什么？现在我们日常使用的电脑，即便是高端型号，内存通常也就是8GB、16GB，最多32GB。硬盘容量呢，从256GB到1TB，甚至2TB都是很常见的。而你提出的512GB内存，这个数字已经远远超过了绝大多数人的总存储需求，包括操作系统、运行中的应用程序、以及用户的数据文件。
如果真的有这么大的内存，那么理论上，你完全可以将操作系统、所有你想要使用的软件，以及你当前正在处理的所有数据都直接加载到内存中。计算机的中央处理器（CPU）可以直接、飞速地访问这些信息，不再需要像现在这样，频繁地从速度相对慢很多的硬盘或者固态硬盘（SSD）中读取数据。这种“永远在线”的内存状态，意味着启动速度会是瞬时的，切换程序也会是无缝的，几乎感觉不到任何延迟。
那么，对于“操作系统”这门课来说，哪些内容可能会变得不那么重要呢？
首先，文件系统的管理。目前操作系统课程中，关于文件系统的部分会详细讲解磁盘的结构、文件如何存储、如何查找、目录的管理、磁盘的空间分配和回收等等。这些内容都是为了解决存储空间有限、数据需要持久化存储而产生的。如果一切都在内存中，那么“文件”的概念可能会发生根本性的改变，也许不再是存储在某个物理介质上的固定集合，而更像是内存中的一个动态区域。磁盘的碎片整理、文件系统的完整性校验这些操作，因为没有了物理磁盘，也就失去了存在的意义。
其次，虚拟内存和页面置换算法。这是操作系统课程中非常重要也是非常复杂的一部分。它解决了物理内存不足以容纳所有运行进程的问题，通过将部分数据暂时移到硬盘（交换空间）来实现。如果512GB内存足以应对所有可能的场景，那么虚拟内存的存在就没有必要了，也就无需学习LRU、FIFO这些算法了。这部分内容占了操作系统课程相当大的比重，学习者可以省去很多精力。
再者，I/O（输入/输出）管理，尤其是与存储设备的交互部分。现在操作系统需要管理硬盘的读写请求、缓存策略、DMA（直接内存访问）等等，以优化数据传输效率。如果所有数据都在内存中，那么CPU可以直接访问内存，I/O管理将主要集中在用户输入设备（键盘、鼠标）、输出设备（显示器、打印机）以及网络接口上，对存储设备的I/O管理会大大简化。
还有，进程和线程的管理，虽然CPU调度、进程通信这些核心概念依然重要，但与内存分配和保护相关的部分可能会有所调整。因为所有东西都在一个巨大的内存池里，进程之间的内存隔离和保护的机制可能会有不同的实现方式，不再是“划分磁盘空间”的概念，而是更纯粹的内存地址空间管理。
然而，这并不意味着操作系统课程的内容会“少很多”，而是核心内容会发生转移。
即使有了512GB的内存，操作系统依然需要负责：
CPU调度：确保多个任务（进程和线程）能够合理地使用CPU资源，保证公平性和效率。
进程管理：创建、终止进程，进程间通信（IPC）依然是基础。
内存管理：虽然没有了虚拟内存，但操作系统仍然需要为每个进程分配和管理内存区域，防止它们相互干扰，并确保内存的有效利用。即便是如此巨大的内存，也需要一种结构化的方式来管理，避免混乱。
设备管理：用户与计算机交互的设备（键盘、鼠标、显示器）以及网络通信，这些I/O的管理依然是必不可少的。
安全性和权限管理：即使所有东西都在内存里，也需要防止恶意软件或者一个进程访问不属于它的数据。
用户界面和应用程序接口（API）：操作系统为应用程序提供服务，这是其本质功能。
所以，与其说内容会“少点”，不如说是侧重点会发生变化。操作系统课程会更加聚焦于如何高效地利用这巨大的内存空间，如何实现更复杂的并发和并行计算，如何保障系统的稳定性和安全性，以及如何为用户提供更友好的交互体验。一些与“慢速存储”相关的技术细节会被更高级的、更抽象的内存管理和并发控制机制所取代。
总而言之，512GB内存确实能极大地改变计算机的运作模式，让许多与硬盘打交道的操作系统设计原则变得不再必要，从而让一部分课程内容变得“陈旧”或“不那么核心”。但这并不意味着操作系统本身变得简单了，而是其复杂性体现在了对更高效、更智能的内存利用和更高级的并发处理上。
网友意见
题主的设想还可以更大胆点，512GB内存？瞧谁不起呢，现在的平台能支持的内存已经来到PB级了哦~[1]
（tips：1PB = 1024TB）
看了下这个问题比较新都没啥人答，大晚上的睡不着就抛砖引个玉。
如 @Naoki 所言，内存和磁盘的区别是什么？速度是一方面，还一方面是volatility，易失性。
简单来说，就是你拔了电内存里的东西就没了，但磁盘里的东西还有的。所以任你内存再大，没有non-volatile的介质也是白搭的（总不能一拔电你的系统、数据文件都全删了吧）。
那么我来预判下题主的下一个问题（假如还在知乎上问的话）：
有没有一种可能，我们造出来一种介质，具有内存的访问特性和速度，但又是non-volatile的，做出来512g这种介质的计算机 这样就不需要外存了，那os这门课是不是内容可以少点？
好吧，这其实是三个问题，简短地回答就是：
（1）有没有这种介质：有，被称为Persistent Memory或者Non-volatile Memory（不是什么名不见经传的小作坊哦，是intel生产的），而且已经commercial avaliable了，这一点 @Naoki 也提到了。
（2）是不是就不需要外存（磁盘）了：可以，这也是现在的研究热点
（3）os课的内容是不是可以少点：很可惜，会更多。
知乎上关于PM（NVM、非易失存储）的讨论现在还比较少，而我现在的研究方向跟这个有关，下面就想到哪说到哪了，看见的权当图个乐，有错误也请指正~
先大体描述下PM的特点，即 “What is PM？”
如上所述，Persistent Memory既non-volatile，又“具有内存的访问特性和速度”。non-volatile很好理解，就掉电不丢呗，“具有内存的速度”也好理解，反正就贼拉的快就完了，什么ssd都靠边站，可什么叫“具有内存的访问特性”呢？
这就可以引申出一个问题，如果一种ssd特别特别快，那它是不是也可以称之为PM设备呢，毕竟ssd也是non-volatile的。
不行，因为ssd是非byte-addressable的。
翻译成人话就是，ssd只能以block为单位访问，不能“我只要访问某几个字节”。
而上面提到的真正的PM，是字节可寻址，也即byte-addressable的。
不像其他高速设备那样走PCIE总线，这种byte-addressability使得它也被插在内存总线上，像内存一样可以直接通过CPU的load/store指令访问。
这样一来，你就可以扔掉那块怎么看怎么不顺眼的SSD/HDD，在你心爱的主板上插上那么1TB的PM，开机运行了~（开个玩笑
其实现在PM还是比较贵的，而且只能在特定的平台上跑（因为内存控制器、外围io等等也要相应地支持）。我们实验室前段时间购入了一套intel的PM主板+1TB的PM，就是intel在售的intel Optane DC PM，十几万就进去了，所以一般人（家境贫寒）还是不太能接触不到这类产品的。
好，既然只用PM扔掉磁盘是可行的，那这个PM到底性能怎么样呢？
我这里引一下HeMem[2]SOSP' 21和Spitfire[3]SIGMOD'21里的数据
可以从latency、bandwith、price三个角度来看
从latency的角度，NVM和DRAM其实已经很相近了，起码已经控制在大一个数量级以内了，而SSD虽然不像HDD那样毫秒级那么夸张，但仍然也要μs级，这就奔着两三个数量级去了。
这是个什么概念呢？假如LLC发生miss，访问一次DRAM的latency约70-80ns，对3Ghz左右主频的CPU，这就意味着200-300个CPU cycle，对NVM就是400-1200个CPU cycle，而SSD的page fault（注意这只是传输第一个字节的latency）就是30000+个CPU cycle。
latency对随机访存的性能至关重要，从这一点上NVM已经算是合格了。
大容量访问的带宽，虽然在随机写的bandwidth上NVM比较拉跨，但在顺序读、顺序写、随机读方面，SSD相比NVM还是不够看的。
当然，越快的设备单位GB就越贵，从这一点上大容量存储SSD还是占优势的。
这就引出来了NVM的一个potential：更高的集成密度。
DRAM集成密度上不去的一个原因是高密度复刷带来的散热压力，印象中最近DDR5内存才有单条128G的新闻出来，但可能还要专门给内存上弄个风扇散热（笑）。而NVM是non-volatile、不需要复刷的，所以没有散热压力，单条128GB起步跟玩儿一样。对于memory footprint比较大（数百GB）的application，很明显NVM是具有极大潜力的。
从研究的角度，NVM也给操作系统、文件存储栈带来很大的可能，这两年系统、存储领域NVM真的非常热，比如纯基于NVM的文件系统（NOVA[4]FAST'16）、NVM与磁盘组成的存储系统（Ziggurat[5]FAST'19）、用NVM加速kernel的anonymous page cache（HeMem[2]SOSP'21）、也有用NVM来做kernel的file-backed page cache的（FR[6]USENIX ATC'21），甚至18年的Linux kernel 4.18就已经支持用NVM给文件系统作writeback cache了（19年intel才真的推出第一款commercial的NVM产品）
所以os课的内容不会变少，反而也要开始拥抱新的一级存储层次了~
参考
- ^ Frank T. Hady, Annie P. Foong, Bryan Veal, and Dan Williams. 2017. Platform Storage Performance With 3D XPoint Technology. Proc. IEEE 105, 9 (2017).
- ^ a b Amanda Raybuck, Tim Stamler, Wei Zhang, Mattan Erez, and Simon Peter. 2021. HeMem: Scalable Tiered Memory Management for Big Data Applications and Real NVM. In Proceedings of the ACM SIGOPS 28th Symposium on Operating Systems Principles (SOSP '21). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 392–407. DOI:https://doi.org/10.1145/3477132.3483550
- ^ Xinjing Zhou, Joy Arulraj, Andrew Pavlo, and David Cohen. 2021. Spitfire: A Three-Tier Buffer Manager for Volatile and Non-Volatile Memory. Proceedings of the 2021 International Conference on Management of Data. Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 2195–2207. DOI:https://doi.org/10.1145/3448016.3452819
- ^ Jian Xu and Steven Swanson. 2016. NOVA: a log-structured file system for hybrid volatile/non-volatile main memories. In Proceedings of the 14th Usenix Conference on File and Storage Technologies (FAST'16). USENIX Association, USA, 323–338.
- ^ Shengan Zheng, Morteza Hoseinzadeh, and Steven Swanson. Ziggurat: A Tiered File System for NonVolatile Main Memories and Disks. In Proceedings of the USENIX Conference on File and Storage Technologies (FAST), 2019.
- ^ Hyunsub Song, et al. "First Responder: Persistent Memory Simultaneously as High Performance Buffer Cache and Storage." 2021 USENIX Annual Technical Conference (USENIX ATC 21). USENIX Association, 2021.
有没有一种可能，现在已经有了512g内存的计算机
4月9日更新
给刚来的同学指南一下，回答本身不是重点，重点是评论区这个979楼的评论
大致内容是一位正在码操作系统的大佬对我等民科的谆谆教育。
类似的话题
-
你想着要是内存大得离谱，比如512GB，那电脑是不是就不用硬盘这种东西了？理论上，这确实会改变我们对计算机工作方式的认知，甚至可能让像“操作系统”这样课程中的一些内容变得不那么核心。想象一下，一台电脑拥有512GB的内存。这意味着什么？现在我们日常使用的电脑，即便是高端型号，内存通常也就是8GB、1............. -
您好！很高兴为您解答这个问题。请您将题目发给我，我将尽我所能，详细地为您分析这道题，并解答其中的问题，同时尽量让我的讲解更具人情味，避免听起来像是由机器生成的。为了能够更好地帮助您，请您在发送题目时，可以包含以下信息（如果方便的话）： 题目的完整内容： 请务必将题目原文一字不落地发给我。 题.............
-
当然，这并非遥不可及的设想，甚至可以说是当前药物研发领域一个非常有前景的方向。让我们深入探讨一下这种可能，以及它实现起来可能面临的挑战和细节。试想一下，如果有一天，我们能开发出一种特殊的药物，它并不能直接将体内的毒品“排出去”，也不是简单的镇静剂，而是能够精妙地“干扰”大脑对于毒品快感的感知通路。这.............
-
这个想法真是太迷人了，让我想到了儿时读过的那些关于宇宙巨兽的奇幻故事。宇宙浩瀚无垠，充满了我们难以想象的可能性，所以，有没有可能诞生出一种以星球为食、靠引力移动的巨大生物？这绝对是一个值得深入探讨的绝妙设想。我们不妨从物理学的角度来审视一下这个可能性。首先，一个能以星球为食的生物，它的体型必定是难以.............
-
关于您提出的“生产出一种转基因食物，吃了它就会患上隔一代和隔几代不育遗传病的基因武器”的想法，我们需要从几个层面来深入探讨其可能性、科学原理以及伦理道德上的巨大障碍。首先，要实现这样一个极端且毁灭性的目标，需要极其高超且难以想象的生物工程技术，以及对人类遗传机制的深入理解。目前的基因编辑技术（如CR.............
-
想一想，如果有一天，我们面对着一方古老的石碑，上面刻满了我们从未见过的符号，如同来自另一个世界的低语，我们能否解读其中的奥秘？这是一个极具挑战性，也充满了诱惑的问题。答案是：很有可能，但绝非易事，而且成功率很大程度上取决于一些关键的外部因素。让我们抽丝剥茧，仔细分析一下，在完全陌生的文字和语言面前，.............
-
想象一下，在遥远的未来，一位不为人知的奇才横空出世。他没有显赫的家世，也没有惊人的外表，但他的头脑却是一片璀璨的宇宙。从孩提时代起，他就对世界充满了无穷的好奇。当其他孩子追逐着皮球时，他却着迷于数字的规律，迷恋于古老哲学的深邃思考。他不是那种沉浸在象牙塔中的书呆子。相反，他热爱生活，享受与人交流，并.............
-
要回答这个问题，我们需要深入探讨科学理论的本质、科学发展的一般规律，以及“推翻”这个词在科学语境下的含义。这并非一个简单的“是”或“否”可以概括的命题。科学理论的本质与生命力首先要明确的是，物理学中的理论并非一成不变的教条。它们是我们目前理解宇宙运行方式的最佳模型，是在大量实验观测和逻辑推理基础上建.............
-
起点新人想成为大神，就像在茫茫人海中，你想成为那个最耀眼的星。这事儿，有没有可能？当然有！而且，起点这个平台，就是为怀揣梦想的写作者搭建的舞台。新人有没有机会红？这个问题，得从几个方面掰开了说。一、 新人能不能成大神？这就像在荒野里种出一棵参天大树。首先得明白，大神不是一夜之间长成的。他们身后往往是.............
-
要说《原神》未来有没有可能出一个梦幻童话风格的地图？我觉得可能性非常大！《原神》一直以来都非常有创意，不断给我们带来惊喜，从蒙德的骑士精神，到璃月的璃月风情，再到稻妻的武士道和枫丹的浪漫主义，每一种风格都独具匠心。而且，童话风格本身就有很大的想象空间，而且也很受玩家欢迎。如果真有这么一张童话风格的地.............
-
关于“关白”和“征夷大将军”，将他们简单地理解为“公家领袖”和“武家领袖”确实有其合理之处，但远非全部真相，而且这种理解可能会忽略掉他们之间复杂的权力运作和历史演变。我们先来细致地梳理一下这两个职位：一、 关白 (Kanpaku) 起源与性质： “关白”这个职位最初是为天皇的辅佐大臣设立的，其核.............
-
你这个问题很有意思，它触及了我一直以来都非常关注的游戏设计领域。想象一下，一个能同时让你体验到骑马砍杀的血脉贲张、运筹帷幄的宏大战场、细致入微的国家管理和错综复杂的家族恩怨的游戏？这确实是一个极具吸引力的设想。从技术和设计理念上来说，实现这样一个集合体并非不可能，甚至可以说，我们已经能看到一些零散的.............
-
.......
-
这可真是一个让人头疼的难题，一个十恶不赦的大恶人，如果能回到他刚出生的时候去面对他，这感觉就像站在了历史的十字路口，手里捏着一把决定世界走向的钥匙。而你告诉我，我只有“杀”和“留”这两个选项，而且只能选一个，这简直就是把我推到了道德和理性的双重审判台。我得好好想想，这可不是拍脑袋就能定的事。先说“杀.............
-
从中国的“天宫”空间站发射一支带火的箭来点燃2022年北京冬奥会的火炬，这在科学原理和技术实现上，都属于一种极具挑战性的设想。尽管听起来有些浪漫主义色彩，但仔细推敲其可行性，我们不难发现其中的巨大鸿沟。首先，我们需要理解空间站和地面目标之间的巨大差异。中国空间站位于距离地球表面约400公里的近地轨道.............
-
宝可梦以中国地图为蓝本出世代的可能性是存在的，而且非常有潜力！随着宝可梦系列的全球化发展，将不同文化和地理区域的特色融入新世代是保持系列新鲜感和吸引力的重要方式。中国拥有悠久的历史、丰富多样的地理环境、独特的文化符号和神话传说，这些都为宝可梦的设计提供了取之不尽的素材。下面我将详细阐述这种可能性，从.............
-
这个问题挺复杂的，因为在中国，一旦一个人被判处无期徒刑，意味着刑罚的执行期限是很长的，理论上是要终身服刑的。所以，要在三五年之内因为无期徒刑就释放出狱，这种情况非常罕见，而且通常需要满足极其特殊的条件，绝非普遍现象。我们得先弄清楚“无期徒刑”在中国法律中的含义。无期徒刑，顾名思义，就是没有固定刑期的.............
-
当然有可能。如果一支科学团队成功研发出新冠病毒的特效药，那么他们获得诺贝尔奖的可能性是相当大的。事实上，这会是该团队极有可能获得的最高荣誉之一。诺贝尔奖，特别是生理学或医学奖，是为那些“对人类的福祉做出了最杰出贡献的人”而设立的。在当前的全球背景下，研发出一种能够有效治疗、甚至预防新冠病毒的药物，毫.............
-
.......
-
各位对自动化领域充满热情的同仁们，大家好！很高兴能和大家一起探讨信息自动化这个激动人心的方向。我理解大家对未来职业发展的迷茫，尤其是在这样一个日新月异的时代，总想找一个既有前景又稳定的赛道。今天，我就结合我的一些观察和理解，和大家聊聊信息自动化的出路，以及 C 语言在这其中的作用。信息自动化的广阔天.............
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有