第三章 内存管理 一、内存的基础知识

news2024/10/3 0:30:34

目录

一、什么是内存

二、有何作用 

三、常用数量单位

四、指令的工作原理

五、装入方式

1、绝对装入

2、可重定位装入(静态重定位)

3、动态运行时装入(动态重定位)

六、从写程序到程序运行

七、链接的三种方式

1、静态链接

2、装入时动态链接

3、运行时动态链接

八、总结


一、什么是内存

  1. 内存可存放数据,程序执行前需要先放到内存中才能被CPU处理。
  2. 内存中也有一个一个的“小房间”,每个小房间就是一个“存储单元”。
  3. 如果计算机“按字节编址”则每个存储单元大小为1字节,即1B,即8个二进制位。
  4. 如果字长为16位的计算机“按字编址”,则每个存储单元大小为1个字;每个字的大小为16个二进制位。

二、有何作用 

缓和CPU与硬盘之间的速度矛盾。

三、常用数量单位

四、指令的工作原理

指令是计算机执行某个特定任务的基本操作,也是计算机进行数据处理和控制的基本单位。指令的工作原理可以简单地概括为以下四步:

  1. 读取指令:计算机从内存中读取指令,并将指令存储到处理器中。

  2. 解析指令:计算机解析指令,确定需要执行的操作,并确定需要的数据和操作符。

  3. 执行指令:计算机执行指令所需的操作,并将结果存储到指定的位置。

  4. 更新程序计数器:计算机更新程序计数器中的指令地址,以便读取下一条指令。

简单来说,指令的工作原理就是根据特定的操作码和操作数,让计算机进行相应的运算和控制操作。在执行指令的过程中,计算机需要根据指令中给定的地址,从内存中读取数据,将其存储到寄存器中,并根据指令中给定的操作码进行相应的计算和输出。指令的工作原理包括多个步骤,但每个步骤都是计算机系统中必不可少的一部分。

五、装入方式

1、绝对装入

在编译时,如果知道程序将放到内存中的哪个位置,编译程序将产生绝对地址的目标代码

装入程序按照装入模块中的地址,将程序和数据装入内存。

2、可重定位装入(静态重定位)

静态重定位是指在程序编译或链接的过程中,将程序中的逻辑地址转换为物理地址,使程序能够在内存中正确地运行的过程。在静态重定位过程中,编译器或链接器将程序的逻辑地址转换成物理地址,并将转换后的地址写入程序中需要访问的内存地址中。

静态重定位通常在程序装载时进行,重定位的过程主要包括以下几个步骤:

  1. 编译器或链接器为程序中的每个变量、函数和常量分配逻辑地址。

  2. 在程序被装载到内存之前,重定位程序会将程序中的逻辑地址转换成物理地址。

  3. 重定位程序会在程序中插入符号表,用于记录程序中的符号地址和信息。

  4. 如果程序在运行过程中需要地址的修改,静态重定位就会被触发,重定位程序会将需要修改的地址重新计算并写入正确的物理地址。

静态重定位是计算机系统中重要的概念,它使得程序能够在内存中正确地运行,提高了计算机的可移植性和灵活性。

注意:静态重定位的特点是在一个作业装入内存时,必须分配其要求的全部内存空间,如果没有足够的内存,就不能装入该作业。作业一旦进入内存后,在运行期间就不能再移动,也不能再申请内存空间。

3、动态运行时装入(动态重定位)

动态重定位是指在程序运行时,将程序中的逻辑地址转换为物理地址的过程。

和静态重定位不同,动态重定位是在程序运行时根据实际情况进行地址转换的。

在动态重定位过程中,操作系统或库函数会在程序被装载进内存之后,根据程序运行时的情况动态地对程序中的地址进行转换。动态重定位通常发生在以下情况下:

  1. 程序中使用了动态链接库或共享库,需要在运行时进行地址转换。

  2. 程序在运行过程中需要动态分配内存,需要动态地调整程序中的地址。

动态重定位通常通过虚拟内存机制来实现,操作系统会将程序中的逻辑地址映射到物理地址上,当程序需要访问某个地址时,操作系统会根据映射关系将逻辑地址转换为物理地址。动态重定位使得程序能够更加灵活地运行,能够适应不同的运行环境和硬件平台。

注意:采用动态重定位时允许程序在内存中发生移动。

六、从写程序到程序运行

  1. 编译:由编译程序将用户源代码编译成若干个目标模块。(编译就是把高级语言翻译为机器语言)
  2. 链接:由链接程序将编译后形成的一组目标模块,以及所需库函数链接在一起,形成一个完整的装入模块。
  3. 装入(装载):由装入程序将装入模块装入内存运行。
     

七、链接的三种方式

1、静态链接

静态链接:在程序运行之前,先将各目标模块及它们所需的库函数连接成一个完整的可执行文件(装入模块),之后不再拆开。

2、装入时动态链接

将各目标模块装入内存时,边装入边链接的链接方式。

3、运行时动态链接

在程序执行中需要该目标模块时,才对它进行链接。其优点是便于修改和更新,便于实现对目标模块的共享。

八、总结

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1089280.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

MySQL建表操作和用户权限

1.创建数据库school,字符集为utf8 mysql> create database school character set utf8; 2.在school数据库中创建Student和Score表 mysql> create table school.student( -> Id int(10) primary key, -> Stu_id int(10) not null, -> C_n…

服务运营 |摘要:学术+业界-近期前沿运筹医疗合作精选

推文作者:李舒湉 编者按 本文归纳整理了近期INFORMS Journal on Applied Analytics中的相关业界合作研究。 这些研究成果体现了运筹学在医疗健康领域实践的效果。文中的学术业界合作使用了不同的研究工具。第一篇文章使用仿真模型帮助诊所进行不同拥挤程度下诊所使用…

【Java学习之道】日期与时间处理类

引言 在前面的章节中,我们介绍了Java语言的基础知识和核心技能,现在我们将进一步探讨Java中的常用类库和工具。这些工具和类库将帮助我们更高效地进行Java程序开发。在本节中,我们将一起学习日期与时间处理类的使用。 一、为什么需要日期和…

并发编程——1.java内存图及相关内容

这篇文章,我们来讲一下java的内存图及并发编程的预备内容。 首先,我们来看一下下面的这两段代码: 下面,我们给出上面这两段代码在运行时的内存结构图,如下图所示: 下面,我们来具体的讲解一下。…

解锁机器学习-梯度下降:从技术到实战的全面指南

目录 一、简介什么是梯度下降?为什么梯度下降重要? 二、梯度下降的数学原理代价函数(Cost Function)梯度(Gradient)更新规则代码示例:基础的梯度下降更新规则 三、批量梯度下降(Batc…

java io读取数据

1.字节流读取数据 2.字节流读取数据: read() package wwx;import jdk.swing.interop.SwingInterOpUtils;import java.io.*; import java.nio.charset.StandardCharsets;public class Test {public static void main(String[] args) {FileInp…

1.1 向量与线性组合

一、向量的基础知识 两个独立的数字 v 1 v_1 v1​ 和 v 2 v_2 v2​,将它们配对可以产生一个二维向量 v \boldsymbol{v} v: 列向量 v v [ v 1 v 2 ] v 1 v 的第一个分量 v 2 v 的第二个分量 \textbf{列向量}\,\boldsymbol v\kern 10pt\boldsymbol …

机器人制作开源方案 | 杠杆式6轮爬楼机器人

1. 功能描述 本文示例将实现R281b样机杠杆式6轮爬楼机器人爬楼梯的功能(注意:演示视频中为了增加轮胎的抓地力,在轮胎上贴了双面胶,请大家留意)。 2. 结构说明 杠杆式6轮爬楼机器人是一种专门用于爬升楼梯或不平坦地面…

thinkphp6 - 超详细使用阿里云短信服务发送验证码功能,TP框架调用对接阿里云短信发验证码(详细示例代码,一键复制开箱即用)

效果图 在thinkphp 5/6 框架(只要不是太低的版本就能用)中,实现接入调用阿里云短信服务详细教程,整个配置过程及示例代码保证小白也能轻松完成! 直接复制就行,改个阿里云参数就能用了。

MongoDB 简介和安装

一、MongoDB 相关概念 1.1 业务应用场景 1.1.1 三高需求 传统的关系型数据库(如 MySQL) ,在数据操作的 “三高” 需求以及应对 Web2.0 的网站需求面前,显得力不从心。”三高“ 需求如下所示,而 MongoDB 可应对 “三高…

C++入门指南:类和对象总结友元类笔记(下)

C入门指南:类和对象总结友元类笔记(下) 一、深度剖析构造函数1.1 构造函数体赋值1.2 初始化列表1.3 explicit关键字 二、static成员2.1 概念2.2 特性 三、友元3.1 友元函数3.2 友元类 四、 内部类4.1 概念4.2 特征 五、拷贝对象时的一些编译器优化六、深…

【C++】C++11 ——— 类的新功能

​ ​📝个人主页:Sherry的成长之路 🏠学习社区:Sherry的成长之路(个人社区) 📖专栏链接:C学习 🎯长路漫漫浩浩,万事皆有期待 上一篇博客:【C】STL…

JAVA中的垃圾回收

JVM规范说了并不需要必须回收方法区,不具有普遍性,永久代使用的是JVM之外的内存 引用计数:效率要比可达性分析要强,随时发现,随时回收,实现简单,但是可能存在内存泄漏 局部变量表,静态引用变量 …

Radius OTP实现VPN登录认证 安当加密

实现Radius OTP认证来完成VPN登录,需要使用支持Radius协议的VPN设备和客户端,以及一个Radius服务器来处理用户认证。 安当ASP身份认证平台作为一个企业通用的身份认证系统,集成了Radius认证功能,可满足所有支持radius认证的设备登…

【string题解 C++】字符串相乘 | 翻转字符串III:翻转单词

字符串相乘 题面 力扣(LeetCode)官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台 给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1 和 num2,返回 num1 和 num2 的乘积,它们的乘积也表示为字符串形式。 注意:不能使用任何内置的 BigIn…

基本微信小程序的电影票务系统-电影票预订系统

项目介绍 在传统的模式下,电影购票需要到当地的影院进行线下购票,既浪费时间,又消耗人力。线上购票可以满足消费者查看电影信息及购买电影票的需求,在一定程度上降低经济和时间成本[9]。目前已有一些手机app可以线上购票&#xf…

优化|优化处理可再生希尔伯特核空间的非参数回归中的协变量偏移

原文:Optimally tackling covariate shift in RKHS-based nonparametric regression. The Annals of Statistics, 51(2), pp.738-761, 2023.​ 原文作者:Cong Ma, Reese Pathak, Martin J. Wainwright​ 论文解读者:赵进 编者按: …

无名管道和有名管道

进程间通信的几种方式 无名管道(pipe) 无名管道(Unnamed Pipe)是一种在进程间进行单向通信的机制。它可以用于父进程与子进程之间的通信,或者同一父进程中不同子进程之间的通信。无名管道是一种特殊的文件&#xff0…

【(数据结构) —— 顺序表的应用-通讯录的实现】

(数据结构)—— 顺序表的应用-通讯录的实现 一.通讯录的功能介绍1.基于动态顺序表实现通讯录(1). 功能要求(2).重要思考 二. 通讯录的代码实现1.通讯录的底层结构(顺序表)(1)思路展示(2)底层代码实现(顺序表) 2.通讯录上层代码实现(通讯录结构…

IEDA 自动生成类注释和方法注释

1. 新建类,自动生成类注释的模板配置 File->Settings->Editor->File and Code Templates->Class /*** Description: TODO* Author: LT* Date: ${YEAR}-${MONTH}-${DAY}* Version:V3.5.6*/2. 通过快捷键,添加类注释和方法注释的模板设置 类…