计算机系统结构、内存分层结构
基本硬件结构
1、CPU:控制程序执行
2、内存:防止程序代码及数据
3、外设:IO,配合程序
内存分层结构
1、CPU 寄存器 -> catch -> 主存 -> 硬盘
(1)内存延时:从左往右,速度越慢
(2)容量:从左往右,容量越大
2、位于 CPU 内部,OS 无法直接管理,容量小
(1)CPU 寄存器:内存延时:最快
(2)catch:L1 缓存、L2 缓存、L3 缓存,内存延时:快
3、主存(物理内存):内存延时:较快,容量大,放置 OS、及运行代码
4、硬盘(虚拟内存):内存延时:慢
OS 目标
1、抽象:应用程序在内存中运行时,通过 OS,不用考虑底层细节(物理地址空间),只需要访问逻辑地址空间
2、保护:内存中运行多个应用程序,OS 保证进程隔离,有独立地址空间
3、共享:OS 使进程安全可靠地交互,访问相同内存,进行数据传递
4、虚拟化:OS 拓展更多的地址空间,将暂时不需要的应用程序,放入硬盘
OS 管理内存
1、方法
(1)程序重定位
(2)分段
(3)分页
(4)虚拟内存
(5)按需分页虚拟内存
2、实现高度依赖于硬件
(1)必须知道内存架构
(2)MMU(内存管理单元):硬件组件负责,处理CPU的内存访问请求
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