内存

• 原理
  • 虚拟内存(virtual memory)
  • 页表(page table)
    • 控制寄存器(control register)
      • CR3保存页目录表内存基地址
    • 4级页表(PML4)
    • 转换检测缓冲区(TLB, translation lookaside buffer)
• DMA
• 栈
  • 申请方式: 系统自动分配
  • 申请响应: 栈剩余空间小于申请空间, 报overflow
  • 申请大小限制: 栈是向低地址扩展的连续内存，线顶地址和最大容量是系统编译时预设的，windows下为2M(或1M), 申请超过剩余空间报overflow
  • 申请效率: 系统分配，速度快
  • 存储内容: 函数调用时，函数调用语句的下一条指令的地址进栈，然后是参数(C中由右向左), 然后是局部变量。调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向开始保存的函数下一指令，继续运行
  • 数据结构: 满足后进先出的数据结构
• 堆
  • 申请方式: 程序手动申请
  • 申请响应: os有记录空闲内存地址的链表，申请时遍历链表，寻找第一个空间大于申请空间的堆结点，该结点从空闲结点删除，节点分配给程序。自动将多余部分重新放入空闲链表
  • 申请大小限制：堆是向高地址扩展的不连续内存，系统用链表存储空闲内存地址。受限于有效虚拟内存
  • 申请效率: 慢，容易产生内存碎片
  • 存储内容: 堆头部一个字节存放堆的大小。内容由程序员安排
  • 数据结构: 满足优先队列的数据结构(第1个元素有最高优先权)