内存存储架构
❶ 内存管理：一文读懂linux内存组织结构及页面布局
1、内存是什么？
1) 内存又称主存，是 CPU 能直接寻址的存储森郑空间，由半导体器件制成；
2) 内存的特点是存取速率快，断电一般不保存数据，非持久化设备；
2、内存的作用
1) 暂时存放 cpu 的运算数据
2) 硬盘等外部存储器交换的数据
3) 保障 cpu 计算机的稳定性和高性能
1、linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌
2、内存地址——用户态&内核态
3、内存地址——MMU 地址转换
4、内存地址——分段机制
1) 段选择符
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2) 分段实现
5、内存地址——分页机制（32 位）
6、用户态地址空间
7、内核态地址空间
8、进程内存空间
内存管理算法 ——对讨厌自己管理内存的人来说是天赐的礼物
1、内存碎片
1) 基本原理
2) 如何避免内存碎片
2、伙伴系统算法——组织结构
1) 概念
2) 外部碎片
3、伙伴系统算法——申请和回收
1) 申请算法
2) 回收算法
3) 条件
4、如何分配 4M 以上内存？
1) 为何限制大旦春盯块内存分配
2) 内核中获取 4M 以上大内存的方法
5、伙伴系统——反碎片机制
1) 不可移动页
2) 可回收页
6、slab 算法——基本原理
1) 基本概念
2) 内部碎片
7、slab 分配器的结构
详细参考：
经典|图解Linux内存性能优化核心思想
8、slab 高速缓存
1) 普通高速缓存
2) 专用高速缓存
9、内核态内存池
1) 基本原理
2) 内核 API
10、用户态内存池
1) C++ 实例
11、DMA 内存
1) 什么是 DMA
2) DMA 信号
out of memory 的时代过去了吗？no，内存再充足也不可任性使用。
1、内存的使用场景
2、用户态内存分配函数
a) 如果当前连续内存块足够 realloc 的话，只是将 p 所指向的空间扩大，并返回模和 p 的指针地址。这个时候 q 和 p 指向的地址是一样的
b) 如果当前连续内存块不够长度，再找一个足够长的地方，分配一块新的内存，q，并将 p 指向的内容 到 q，返回 q。并将 p 所指向的内存空间删除
3、内核态内存分配函数
4、malloc 申请内存
5、缺页异常
6、用户进程访问内存分析
7、共享内存
1) 原理
2) shm 接口
1、C 内存泄露
2、C 野指针
3、C 资源访问冲突
4、STL 迭代器失效
错误示例：删除当前迭代器，迭代器会失效
正确示例：迭代器 erase 时，需保存下一个迭代器
5、C++ 11 智能指针
（1）原理分析：
（2）数据结构：
（3）使用方法：
6、C++ 11 更小更快更安全
六、 如何查看内存
可以通过 cat /proc/slabinfo 命令查看
可以通过 /proc/sys/vm/drop_caches来释放
❷ 内存存储组织结构
内存体系结构介绍http://www.net130.com/tutorial/shch/102.htm
Cisco路由器的软件部分即网络操作系统。通过IOS，Cisco路由器可以连接IP，IPX，IBM，DEC，AppleTalk的网络，并实现许多丰富的网络功能。软件是需要内存的，Cisco 2500,1600系列路由器的内存体系结构，如图：
其中，ROM相当于PC 机的BIOS，Cisco路由器运行时首先运行ROM中的程序。该程序主要进行加电自检，对路由器的硬件进行检测。其次含引导程序及IOS的一个最小子集。ROM为一种只读存储器，系统掉电程序也不会丢失.
FLASH是一种可擦写、可编程的ROM，FLASH包含IOS及微代码。可以把它想象和PC机的硬盘功能一样，但其速度快得多。可以通过写入新版本和OS对路由器进行软件升级。FLASH中的程序，在系统掉电时不会丢失。
DRAM：动态内存。该内存中的内容在系统掉电时会完全丢失。DRAM中主要包含路由表，ARP缓存，fast-switch缓存，数据包缓存等。DRAM中也包含有正在执行的路由器配置文件。
NVRAM：NVRAM中包含有路由器配置文件，NVRAM中的内容在系统掉电时不会丢失。
一般地，路由器启动时，首先运行ROM中的程序，进行系统自检及引导，然后运行FLASH中的IOS，并在NVRAM中寻找路由器的配置，并将装入DRAM中。
http://hi..com/crhrysc/blog/item/2edabc1635be7f54f2de3268.html
1．内存的地址
在存储器中内存单元的基本单位为字节，每个字节都有一个惟一的地址
字的地址：字由两个字节组成，如果内存单元的地址如图(1)所示，则字1234H的地址为00002H，低字节在前(00002H)，高字节在后(00003H)
图(1)
2．内存单元的内容
一个存储单元存放的信息为存储单元的内容
字节单元内容：地址0002h的内容为34h，表示为(00002h)=34h
字单元内容：多用偶地址来表示字单元的地址，字的低字节在偶地址上为偶地址，地址00002h的字单元内容为1234h
某单元内容的内容：某单元的内存为要寻找的单元的地址，该地址所指的内容为要寻找的内容
如果00004h单元的内容为1234h是要寻找的装有FFEEh的单元地址，则该地址1234h所指的内容为要寻找的内容，表示为：(00004h)=1234h (1234h)=FFEEh，记((00004h))=FFEEh，两个括号表示内容的内容，即地址00004h单元的内容的内容为FFEEh
❸ 计算机存储系统有哪些部分组成,各自特点
计算机的存储系统
一、存储器：是计算机的重要组成部分.
它可分为：
计算机内部的存储器（简称内存）
计算机外部的存储器（简称外存）
内存储器从功能上可以分为：读写存储器
RAM、只读存储器ROM两大类
计算机存储容量以字节为单位，它们是:字节B(
1Byte=8bit)、千字节(1KB=1024B)、兆字节(1MB=1024KB)、千兆字节（1GB=1024MB）、1TB＝1024GB
二、计算机的外存储器一般有：软盘和软驱、硬盘、CD－ROM、可擦写光驱即CD－RW光驱还有USB接口的移动硬盘、光驱、或可擦写电子硬盘（优盘）等。
三、存储器的容量的基本单位是字节(Byte)，并有下列的运算换算关系：
1KB=1024Bytes
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1个汉字在计算机内需要2个字节来存储；
1个英文字符(即ASCII码)在计算机中需要1个字节来存储；
1个字节相当于8个二进制位。
❹ 存储器的基本结构原理
存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，两者的功能有较大的区别，因此在描述上也有所不同
存储器是许多存储单元的集合，按单元号顺序排列。每个单元由若干三进制位构成，以表示存储单元中存放的数值，这种结构和数组的结构非常相似，故在VHDL语言中，通常由数组描述存储器
结构
存储器结构在MCS - 51系列单片机中，程序存储器和数据存储器互相独立，物理结构也不相同。程序存储器为只读存储器，数据存储器为随机存取存储器。从物理地址空间看，共有4个存储地址空间，即片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器，I/O接口与外部数据存储器统一编址
存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。
主存的工作方式是按存储单元的地址存放或读取各类信息，统称访问存储器。主存中汇集存储单元的载体称为存储体，存储体中每个单元能够存放一串二进制码表示的信息，该信息的总位数称为一个存储单元的字长。存储单元的地址与存储在其中的信息是一一对应的，单元地址只有一个，固定不变，而存储在其中的信息是可以更换的。
指示每个单元的二进制编码称为地址码。寻找某个单元时，先要给出它的地址码。暂存这个地址码的寄存器叫存储器地址寄存器(MAR)。为可存放从主存的存储单元内取出的信息或准备存入某存储单元的信息，还要设置一个存储器数据寄存器(MDR)
❺ 顺序存储结构和链式存储结构的优缺点
存储空间
顺序存储结构是要求事先分配存储空间的，即静态分配，所以难以估计存储空间的大小。估计过大会造成浪费，估计太小又容易造成空间溢出。
而链式存储结构的存储空间是动态分配的，只要计算机内存空间还有空闲，就不会发生溢出。
另外还可以从存储密度的角度考虑，存储密度的定义公式为：一般来说，存储密度越大，存储空间的利用率就越高。
显然，顺序存储结构的存储密度为1，而链式存储结构的存储密度小于1。
运算时间
顺序表是一种顺序存储结构，对表中任一结点都可以在O(1)时间复杂度下直接访问；而访问链表中的某个结点时，必须从头指针开始沿着链表顺序查找，时间复杂度为O(n)。
链表顺序查找，时间复杂度为O(n)。
因此，如果对线性表的操作以查找为主，则采用顺序存储结构较好；若以插入、删除为主，则采用链式存储结构为宜。
❻ 计算机的多级储存系统系统的组成及优点
答：一、计算机的多级储存系统的组成
1、最内层是CPU中的通用寄存器，很多运算可直接在CPU的通用寄存器中进行，减少了CPU与主存的数据交换，很好地解决了速度匹配的问题，但通用寄存器的数量是有限的一般在几个到几百个之间。
2、高速缓冲存储器设置在CPU和主存之间，可以放在CPU 内部或外部。
3、以上两层仅解决了速度匹配问题，存储器的容量仍受到内存容量的制约。
因此，在多级存在储结构中又增设了辅助存储器（由磁盘构成）和大容量存储器（由磁带构成）。
二、计算机的多级储存系统的优点
从CPU看来，这个整体的速度接近于Cache和寄存器的操作速度、容量是辅存的容量，每位价格接近于辅存的位价格。
从而较好地解决了存储器中速度、容量、价格三者之间的矛盾，满足了计算机系统的应用需要。
三、存储层次
1、在计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。
2、高速缓冲存储器用来改善主存储器与中央处理器的速度匹配问题。
3、辅助存储器用于扩大存储空间。
❼ 内存中的存储单元的地址结构是几维
内存中的存储单元的地址结构是16位。
大部分16位和32位的CPU不允许将字或者长字存储到内存中的任意地址。比如Motorola68000不允许将16位的字存储到奇数地址中，将一个16位的字写到奇数地址将引发异常。
每一个单元的地址称为字节地址，任何相邻两个单元组成一个字地址，按编址原则约定用其中一个较小的地址来表示字地址。一个字由两个字节组成，则低字节对应低地址，高字节对应高地址。
相关应用：
在计算机中，由控制器解释，运算器执行的指令集是一个精心定义的数目十分有限的简单指令集合。一般可以分为四类：
1）、数据移动 （如：将一个数值从存储单元A拷贝到存储单元B）。
2）、数逻运算（如：计算存储单元A与存储单元B之和，结果返回存储单元C）。
3）、 条件验证（如：如果存储单元A内数值为100，则下一条指令地址为存储单元F）。
4）、指令序列改易（如：下一条指令地址为存储单元F）。