内存和磁盘的亲密关系

问题

1. 存储程序方式指的是什么？

   在存储装置中保存程序，并逐一运行的方式

2. 通过使用内存来提高磁盘访问速度的机制称为什么？

   磁盘缓存Disk Cache

3. 把磁盘的一部分作为假想内存来使用的机制称为什么？

   虚拟内存Virtual Memory

4. Windows中，在程序运行时，存储着可以动态加载调用的函数和数据的文件称为什么？

   动态链接库DLL

5. 在EXE程序文件中，静态加载函数的方式称为什么？

   静态链接

6. 在Windows计算机中，一般磁盘的1个扇区是多少字节？

   512字节，扇区是磁盘保存数据的物理单位。

不读入内存就无法运行

存储程序方式：程序保存在存储设备中，通过有序地被读出来实现运行。

计算机中主要的存储部件是内存和磁盘。磁盘中存储的程序，必须要加载到内存后才能运行。在磁盘中保存的原始程序是无法直接运行的，这是因为，负责解析和运行程序内容的CPU，需要通过内部程序计数器来指定内存地址，然后才能读出程序。即使CPU可以直接读出并运行磁盘中保存的程序，由于磁盘读取速度慢，程序的运行速度还是会降低。

磁盘缓存加快了磁盘访问速度

磁盘缓存：从磁盘中读出的数据存储到内存空间中。

虚拟内存把磁盘作为部分内存来使用

通过借助虚拟内存，在内存不足时也可以运行程序。不过，虽然虚拟内存是把磁盘作为内存的一部分来使用，但实际上正在运行的程序部分，在这个时间点上是必须存在在内存中的。也就是说沦为了实现虚拟内存，就必须把实际内存的内容和磁盘上的虚拟内存的内容进行部分置换，并同时运行程序。

虚拟存的方法有分页式和分段式。Windows采用的是分页式。该方式是指，在不考虑程序构造的情况下，把运行的程序按照一定大小的页进行分割，并以页为单位在内存和磁盘间进行置换。

为了实现虚拟内存功能，Windows在磁盘上提供了虚拟内存用的页文件。该文件由Windows自动生成和管理。文件的大小也就是虚拟内存的大小，通常是实际内存的相同程序指两倍程度。通过Windows的控制面板，可以查看或变更当前虚拟内存的设定。

节约内存的编程方法

虚拟内存无法彻底解决内存不足的问题。

1. 通过DLL文件实现函数共有：多个应用可以共有同一个DLL文件，而通过共有同一个DLL文件则可以达到节约内存的效果。
2. 通过调用_stdcall来减小程序文件的大小：在C语言中，在调用函数后，需要执行栈清理处理指令。栈清理处理，比起在函数调用方进行，在反复被调用的函数一方进行时，程序整体要小一些。

磁盘的物理结构

磁盘是通过把其物理表面划分成多个空间来使用的。划分的方式有扇区方式和可变长方式两种，前者是指将磁盘划分成固定长度的空间，后者则是指把磁盘划分为长度可变的空间。扇区方式中，把磁盘表面分成若干个同心圆的空间就是磁道，把磁道按照固定大小划分而成的空间就是扇区。扇区是对磁盘进行物理读写的最小单位。不过，Windows在软件方面对磁盘进行读写的单位是簇——扇区整数倍。不同的文件是不能存储在同一个簇中的，否则就会导致只有一方的文件不能被删除。不管是多么小的文件，都会占用1簇的空间。所有的文件都会占用1簇的整数倍的磁盘空间。