存储器结构
cpu -> 寄存器 -> 高速缓存 -> 主存 -> 磁盘
一种存储器抽象：地址空间
定义: 存储位置列表,存放可执行程序,程序的数据以及堆栈
地址空间是进程可以用来寻址内存的地址集。每个进程都有它自己的地址空间，独立于其他进程的地址空间，但是
某些进程会希望可以共享地址空间
映射内存? 基址寄存器和变址寄存器
每个 CPU 配置两个特殊硬件寄存器，通常叫做基址寄存器(basic register)和变址寄存器(limit register)。当
使用基址寄存器和变址寄存器时，程序会装载到内存中的连续位置并且在装载期间无需重定位。当一个进程运行
时，程序的起始物理地址装载到基址寄存器中，程序的长度则装载到变址寄存器中.
- 基址寄存器：存储数据内存的起始位置
- 变址寄存器：存储应用程序的长度
程序运行所需内存超过物理内存?
最简单的一种方式就是交换(swapping)技术，即把一个进程完整的调入内存，然后再内存中运行一段时间，再把
它放回磁盘。空闲进程会存储在磁盘中，所以这些进程在没有运行时不会占用太多内存。另外一种策略叫做虚拟
内存(virtual memory)，虚拟内存技术能够允许应用程序部分的运行在内存中.
交换
交换在内存创建了多个
空闲区(hole)，内存会把所有的空闲区尽可能向下移动合并成为一个大的空闲区。这项技术称为
内存紧缩(memory compaction),但这项技术会消耗很多CPU的时间,通常不使用虚拟内存
虚拟内存的基本思想是, 每个程序都有自己的地址空间，这个地址空间被划分为多个称为
页面(page)的块。每一页都是连续的地址范围。这些页被映射到物理内存，但并不是所有的页都必须在内存中才能运行程序。当
程序引用到一部分在物理内存中的地址空间时，硬件会立刻执行必要的映射。当程序引用到一部分不在物理内
存中的地址空间时，由操作系统负责将缺失的部分装入物理内存并重新执行失败的指令.
虚拟内存中的分页
在使用虚拟内存时，虚拟地址不会直接发送到内存总线上。相反，会使用 MMU(Memory Management Unit) 内存
管理单元把虚拟地址映射为物理内存地址
大体流程
CPU -> 虚拟内存地址空间(被分成页面块) -> MMU (内存单元管理) -> 物理内存-> 总线 -> 操作设备
虚拟地址到物理地址的映射?
转换检测缓冲区 TLB (硬件层面)
从硬件方面来解决这个问题，为计算机设置一个小型的硬件设备，能够将虚拟地址直接映射到物理地址，而不
必再访问页表。这种设备被称为
转换检测缓冲区(Translation Lookaside Buffer, TLB)
页面置换算法
| 算法 | 注释 |
|---|---|
| 最优算法 | 不可实现，但可以用作基准 |
| NRU(最近未使用) 算法 | 和 LRU 算法很相似 |
| FIFO(先进先出) 算法 | 有可能会抛弃重要的页面 |
| 第二次机会算法 | 比 FIFO 有较大的改善 |
| 时钟算法 | 实际使用 |
| LRU(最近最少)算法 | 比较优秀，但是很难实现 |
| NFU(最不经常食用)算法 | 和 LRU 很类似 |
| 老化算法 | 近似 LRU 的高效算法 |
| 工作集算法 | 实施起来开销很大 |
| 工作集时钟算法 | 比较有效的算法 |
概览
