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Linux内存管理 有哪些信誉好的足球投注网站与算法-引擎开发组-子嘉 大纲 概念介绍 处理器内存模型 Linux系统内存管理 高级内存管理 程序开发注意事项 未来发展趋势 概念介绍 --物理，线性，逻辑地址 --虚存 --SWAP --MMU --TLB --Cache --寻址过程 第一章 概念介绍 物理、线性、逻辑地址 物理地址 physical address 用于在内存单元(memory cell)中寻址，该地址与内存的针脚(pin)相对应 256M，512M，1G，2G，4G，16G，24G，32G 逻辑地址 logical address 机器指令中包含的寻址模式，如存取操作数 mov ax, ds:offset X86的分段寻址模式 线性地址 linear address 处理器位数相关 32,64,128位 概念介绍 虚存(virtual memory) 定义 把内存与外存有机的结合起来使用，从而得到一个容量很大的“内存”，这是虚拟内存。进程不完全载入，就叫虚存。可以分成按需取页和按需取段两种方式 程序员不考虑实际内存大小，将整个线性地址空间作为自己看到的内存，利用磁盘作为内存后援 特点 看到的内存空间是整个线性空间，大小是2⁶⁴ 物理内存不够就存磁盘 程序不必完全载入 本质 = 吹牛 概念介绍 MMU (memory management unit) –内存管理单元 作用 将虚拟地址转换为内存实际的物理地址 产生缺页中断 paging fault 涉及寄存器：GDT LDT CR0 CR3 CS DS ES FS 概念介绍 寻址过程 Phase1 根据cs寄存器中的segment selector获取segment descriptor Segment selector 选择符，存的是索引 Segment descriptor 描述符，存的是段基址 Index 13-bit TI table indictor 1-bit RPL privilege level 2-bit 概念介绍 寻址过程 Phase1 根据cs寄存器中的segment selector获取segment descriptor 概念介绍 寻址过程 Phase2根据segment descriptor和偏移获取线性地址 概念介绍 寻址过程 Phase3根据线性地址获取物理地址 概念介绍 TLB(Translation Lookaside Buffer) –并行翻译缓冲区 作用 存放线性地址到物理地址的映射 加快线性地址到物理地址的翻译速度 减少对内存的大量访问 TLB以页还是具体的地址为单位呢？ Translation TLB Linear address miss hit physical address 概念介绍 cache Why? 快设备与慢设备的gap 时间本地性，空间本地性 一切皆cache Proc/Regs L1-Cache L2-Cache Memory Disk, Tape, etc. Biggerr Faster 概念介绍 cache 作用 缓存指令或者数据 一级cache，二级cache cache 物理地址 memory miss hit 更新 Cache Index 0 1 2 3 Cache Data Byte 0 0 4 31 : Cache Tag Example: 0x50 Ex: 0x01 0x50 Stored as part of the cache “state” Valid Bit : 31 Byte 1 Byte 31 : Byte 32 Byte 33 Byte 63 : Byte 992 Byte 1023 : Cache Tag Byte Select Ex: 0x00 9 Block address 概念介绍 cache—directed mapped : 概念介绍 Cache—N-way associative way 例子：2-way组关联cache Index-set Compare tag 概念介绍 总流程 逻辑地址 线性地址 物理地址 数据 memory 段表 Translation TLB cache 概念介绍 SWAP 定义 存放从物理内存中换出的内存页 系统中的SWAP Linux的swap分区 Windows的虚拟地址 处理器内存模型 --乱序执行 --内存操作与依赖类型 --X86 第二章 处理器内存模型 乱序执行 out of order 定义 将机器指令打散执行，非顺序执行 优势 一个clock可以执行更多的指令 充分利用处理器 例子 Read m1,eax Read m2,ebx Read m3,ecx 处理器内存模型 内存操作与依赖类型 操作类型