記憶體管理簡介


什麼是記憶體?

計算機記憶體是以二進位制格式表示的一些資料的集合。 在各種功能的基礎上,記憶體可以分為不同的類別。 稍後我們將詳細討論它們。

能夠暫時或永久儲存任何資訊或資料的計算機裝置稱為儲存裝置。

資料如何儲存在計算機系統中?

要理解記憶體管理,我們必須清楚如何將資料儲存在計算機系統中。

機器只能識別0或1的二進位制語言。計算機會先將每個資料轉換為二進位制語言,然後將其儲存到記憶體中。

這意味著如果我們有一個程式行寫成int α= 10,那麼計算機會將它轉換為二進位制語言,然後將其儲存到記憶體塊中。

下面顯示了int i = 10的表示形式。

數位10的二進位制表示是1010。因此,如果是32位元系統,因此int的大小是2個位元組,即16位元。 1個儲存塊儲存1位。 如果使用有符號整數,那麼儲存器陣列中最重要的位總是有符號的位。

有符號位值0表示正整數,而1表示負整數。 這裡,可以使用儲存器陣列儲存的值的範圍是-32768到+32767。

好吧,可以使用unsigned int來擴大這個範圍。 在這種情況下,現在儲存符號的位也將儲存位值,因此範圍將為0到65,535。

需要多種程式設計

但是,CPU可以直接存取系統的主記憶體,暫存器和快取。 程式總是在主記憶體中執行。 主記憶體的大小影響到大多數現存的多重程式設計的程度。 如果主記憶體儲器的容量大於CPU,可以同時在主記憶體儲器中載入更多的進程,因此會提高多重程式設計的程度以及CPU利用率。

讓我們考慮一下,

進程大小= 4 MB
主記憶體大小= 4 MB
該進程只能隨時駐留在主記憶體中。
如果進程執行IO的時間是P,

然後,

CPU利用率=(1-P)
比方說,
P = 70%
CPU利用率= 30%
現在,增加記憶體大小,假設它是8 MB。
進程大小= 4 MB
兩個進程可以同時駐留在主記憶體中。
假設一個進程的IO是P的時間,

然後

CPU利用率=(1-P ^ 2)
假設P = 70%
CPU利用率=(1-0.49)= 0.51 = 51%

因此,如果記憶體大小增加,可以認為CPU利用率會增加。