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运城计算机编程内存的概念与结构类型

作者:信息发布中心来源:2020-01-17 04:38

内存管理是我们在学习软件编程开发语言的时候会提到的一个功能,而今天我们就先来了解一下,内存管理中内存的定义与结构。

运城计算机编程内存的概念与结构类型

1、什么是内存

内存(Memory)是计算机中重要的部件之一,它是程序与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存对计算机的影响非常大,内存又被称为主存,其作用是存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储设备交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到主存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,主存的运行也决定了计算机的稳定运行。

2、内存的物理结构

内存的内部是由各种IC电路组成的,它的种类很庞大,但是其主要分为三种存储器

随机存储器(RAM):内存中重要的一种,表示既可以从中读取数据,也可以写入数据。当机器关闭时,内存中的信息会丢失。

只读存储器(ROM):ROM一般只能用于数据的读取,不能写入数据,但是当机器停电时,这些数据不会丢失。

高速缓存(Cache):Cache也是我们经常见到的,它分为一级缓存(L1Cache)、二级缓存(L2Cache)、三级缓存(L3Cache)这些数据,它位于内存和CPU之间,是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存写入数据时,这些数据也会被写入高速缓存中。当CPU需要读取数据时,会直接从高速缓存中直接读取,当然,如需要的数据在Cache中没有,CPU会再去读取内存中的数据。

3、内存和磁盘的关系

我们大家知道,计算机的五大基础部件是存储器、控制器、运算器、输入和输出设备,其中从存储功能的角度来看,可以把存储器分为内存和磁盘,我们上面介绍过内存,下面就来介绍一下磁盘以及磁盘和内存的关系

4、程序不读入内存就无法运行

计算机主要的存储部件是内存和磁盘。磁盘中存储的程序必须加载到内存中才能运行,在磁盘中保存的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是需要通过程序计数器来指定内存地址从而读出程序指令的。

5、磁盘缓存

我们上面提到,磁盘往往和内存是互利共生的关系,相互协作,彼此持有良好的合作关系。每次内存都需要从磁盘中读取数据,必然会读到相同的内容,所以一定会有一个角色负责存储我们经常需要读到的内容。我们大家做软件的时候经常会用到缓存技术,那么硬件层面也不例外,磁盘也有缓存,磁盘的缓存叫做磁盘缓存。

磁盘缓存指的是把从磁盘中读出的数据存储到内存的方式,这样一来,当接下来需要读取相同的内容时,就不会再通过实际的磁盘,而是通过磁盘缓存来读取。某一种技术或者框架的出现势必要解决某种问题的,那么磁盘缓存就大大改善了磁盘访问的速度。

6、虚拟内存

虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续可用的内存(一个完整的地址空间),但是实际上,它通常被分割成多个物理碎片,还有部分存储在外部磁盘管理器上,必要时进行数据交换。

通过借助虚拟内存,在内存不足时仍然可以运行程序。例如,在只剩5MB内存空间的情况下仍然可以运行10MB的程序。由于CPU只能执行加载到内存中的程序,因此,虚拟内存的空间就需要和内存中的空间进行置换(swap),然后运行程序。

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