地址空间是计算机系统中重要的概念,也是实现计算机系统的重要支撑技术.地址空间在最早提出时是指单计算机系统中的内存空间.随着计算机体系结构、操作系统、以及网络技术的发展,地址空间的外延也不断发展,产生了不同形式的地址空间实现.除存储空间外、还包括对象空间、Intemet地址空间、Web空间等等. 地址空间作为一种特殊的资源,其功能是容纳计算中使用的各种资源,使得各种资源在计算过程中有意义.地址空间本身不参与计算过程,而计算过程中用到的各种资源都需要通过地址空间进行有效的组织.在具体实现中,地址空间本身需要占用物理资源,是受物理条件限制的,而非无限的.因此,地址空间通常是一种共享资源.共享技术主要是出于成本的考虑,即如何使有限的计算机资源得到最高的使用效率. 在通用计算机模型中,计算机系统由计算机和用户程序两部分组成,其中计算机的主要功能是管理各种计算资源,而程序执行是用于完成用户指派的任务.现代的计算机系统多采用并发的方式运行多个用户程序.在现有的计算机系统中,程序执行和资源控制可以分别采用非集中控制的方式.本文提出了基于控制方式的计算机系统分类方法,并对不同类型的系统进行了对比.本文的研究对象是其中的DEDA(Decentralized ExecutionDecentralized Access)系统中的地址空间.通过对DEDA系统特性的分析,给出了DEDA系统中地址空间设计时需要解决的关键问题,即程序执行正确性、易编程性和资源利用率,并给出了地址空间的设计目标,即如何在保持非集中控制优点的同时,提高地址空间的利用率和地址空间编程模型的好用性. 本文通过对不同类型地址空间的分析和对比,给出了地址空间的一般性定义.在此基础上,给出了共享地址空间条件下的并发计算模型和并发程序正确执行的充分性条件.同时,基于提出的模型对典型的并发系统进行了分析和对比,并说明这些系统在本文提出的计算机系统分类中属于何种类型. 基于共享地址空间上并发执行正确性条件,本文提出了不同类型的空间一致性模型,并阐述了这些模型之间的关系.不同类型的模型体现了系统对程序执行正确性保证程度的多少.空间一致性模型在实现时与地址空间的控制方式存在对应关系,模型越强意味着系统的控制力越强.空间一致性模型的意义在于可以利用其将集中控制方式的地址空间管理系统转换为非集中控制或弱集中控制的管理方式,即设计具有DEDA特性的地址空间系统.为此,本文以现有的集中控制方式地址空间的实现为例,通过实现不同类型的模型,验证了空间一致性模型的有效性. 非集中控制方式为程序员的编程带来了新的困难.本文基于空间一致性模型,提出了有效-虚拟-物理(EVP)三层地址空间模型.通过虚拟化映射和可移植性映射,在保证程序执行正确性和地址空间管理非集中控制特性的同时,使得程序员可以以类似集中控制的方式编写程序,提高了易编程性.本文以一个网格环境下的具体实例进行分析,验证了EVP模型的有效性. 在下一步的研究工作中,将重点在大规模的环境下基于本文提出的模型进行系统的优化和改进.