cpu管理访问内存方法
ram能被cpu直接访问么
ram能被cpu直接访问么CPU是电脑的重要组成部分，是不可缺少的角色。
下面是店铺带来的关于ram能被cpu直接访问么的内容，欢迎阅读!ram能被cpu直接访问么：CPU只能直接访问它内部的告诉Cache，要访问内存的话必须要经过内存控制器中转调度，注意内存控制器不等于北桥，例如AMD的处理器都是在CPU内部集成内存控制器的，那么就不需要经过北桥安排队列，从这种意义上说，AMD的K8架构的CPU近似可以看作能够直接访问内存。
相关阅读推荐：随机存取存储器(random access memory，RAM)又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。
它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。
按照存储单元的工作原理，随机存储器又分为静态随机存储器(英文：Static RAM，SRAM)和动态随机存储器(英文Dynamic RAM，DRAM)。
特点随机存取所谓“随机存取”，指的是当存储器中的数据被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关。
相对的，读取或写入顺序访问(Sequential Access)存储设备中的信息时，其所需要的时间与位置就会有关系。
它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。
[1] 易失性当电源关闭时RAM不能保留数据。
如果需要保存数据，就必须把它们写入静态随机存取存储器一个长期的存储设备中(例如硬盘)。
RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会自动消失，可以长时间断电保存。
对静电敏感正如其他精细的集成电路，随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。
静电会干扰存储器内电容器的电荷，引致数据流失，甚至烧坏电路。
linux cpu核访问同一片内存的保护机制
linux cpu核访问同一片内存的保护机制在多核处理器系统中，多个 CPU 核心可以同时访问同一片内存。
为了确保在并发访问中数据的一致性，Linux 使用了一些机制来保护共享内存区域，防止并发访问导致数据不一致或错误。
以下是 Linux 中 CPU 核访问同一片内存的保护机制：1. 原子操作：• Linux 提供了一系列原子操作，确保在一个原子操作中对共享内存的访问是不可中断的。
例如，atomic_t 类型和相关的原子操作函数可以确保某些操作是原子的，不会被中断。
2. 自旋锁（Spin Lock）：•自旋锁是一种在多核系统中实现互斥的手段。
当一个核心获得了自旋锁，其他核心如果需要访问被保护的共享内存，就需要等待。
它们会不断尝试获取锁，而不是进入睡眠状态，因此称为“自旋”。
3. 信号量：•信号量是一种更高级的同步机制，可以用于实现对共享资源的访问控制。
Linux 提供了 semaphore 相关的 API，允许程序员使用信号量来保护共享内存。
4. 读写锁（Read-Write Lock）：•读写锁允许多个核心同时读取共享内存，但在写入时必须互斥。
这种机制在对于读访问比写访问频繁的场景中可以提高性能。
5. 屏障（Memory Barriers）：•内存屏障用于强制 CPU 在执行指令时遵循一定的内存访问顺序。
这对于确保在多核系统中，不同核心看到的内存访问顺序是一致的，从而保证数据的一致性。
6. 写时复制（Copy-On-Write）：•对于一些共享的数据结构，Linux 可以使用写时复制技术。
当一个核心需要修改数据时，它会复制一份私有副本，而不是直接修改共享数据。
这样可以避免多核心同时写入导致的冲突。
这些机制的选择取决于应用的需求和性能特性。
在编写多线程或多进程应用程序时，程序员需要根据实际情况选择合适的同步机制来确保数据的一致性和正确性。
10-资源管理和分配-内存CPU
VSphere的资源管理和分配第一部分：管理内存和CPU分配第二部分：创建管理pool资源池第三部分：创建vApp第四部分：网络I/O控制第五部分:存储I/O控制第六部分：配置执行vMotion第七部分：创建管理Cluster第八部分：配置管理DRS 开启HA功能。
■什么是资源服务器资源种类一般包括CPU、内存、电源、存储器和网络资源。
■谁可以提供资源主机和群集（包括数据存储群集）是物理资源的提供方。
对于ESXi主机，可用的资源是主机的硬件规格减去虚拟化软件所用的资源。
群集是一组ESXi主机。
可以使用vSphere Client创建群集，并将多个主机添加到群集。
vCenter Server 一起管理这些主机的资源：群集拥有所有ESXi主机的全部CPU和内存。
■谁需要使用资源@虚拟机是资源用户。
创建期间分配的默认资源设置适用于大多数计算机。
可以在以后编辑虚拟机设置，以便基于份额分配占资源提供方的总CPU、内存以及存储I/O的百分比，或者分配所保证的CPU和内存预留量。
打开虚拟机电源时，服务器检查是否有足够的未预留资源可用，并仅在有足够的资源时才允许打开虚拟机电源。
此过程称为接入控制。
@资源池是灵活管理资源的逻辑抽象。
资源池可以分组为层次结构，用于对可用的CPU和内存资源按层次结构进行分区。
相应地，资源池既可以被视为资源提供方，也可以被视为资源用户。
它们向子资源池和虚拟机提供资源，但是，由于它们也消耗其父资源池和虚拟机的资源，因此它们同时也是资源用户。
ESXi主机/集群（集中全部主机资源）| 父资源池Pool 向上：申请主机/集群中的资源份额（资源用户角色）向下：给下辖的子资源池或虚拟机分配资源（资源提供角色）| 子资源池Pool /虚拟机VMESXi主机根据以下因素为每台虚拟机分配部分基础硬件资源:■ESXi主机（或群集）的可用资源总量。
■已打开电源的虚拟机数目和这些虚拟机的资源使用情况。
■管理虚拟化所需的开销。
处理器管理
为什么要对处理器（CPU）进行管理？
解决用户提交的作业何时调入内存，在调入内存的 各个作业间如何分配处理器的问题，以达到多道程 序能协调一致运行，并且使系统资源又能得到最大 程度的利用
处理器管理包括哪些内容？
作业管理——宏观
选取某些作业进入内存，为其分配必要的资源，建立相应 的进程，当作业完成后做善后工作
（1）创建进程
一个进程可以创建若干个新进程，新创建的进 程又可以创建子进程
A
祖先进程
B
D
E
父进程
C
子进程
F
（1）创建进程
进程创建过程 进程创建原语create()
原语（primitive）：由若 干条机器指令构成，用以 完成某一特定功能的程序 段
原语在执行过程中是不允 许被中断的
申请一个空闲的PCB 为新进程分配资源 对PCB初始化 将PCB插入就绪队列 返回一个进程标识号
3.3.2 进程调度
进程调度算法
时间到
3.3.2 进程调度
进程控制块（PCB）
进程名 优先数 当前状态 寄存器内容
……
下一个PCB
说明信息 保留信息
3.3.2 进程调度
进程间CPU的切换（上下文切换）
Байду номын сангаас
3.3.2 进程调度
进程控制
（1）创建进程 （2）撤销进程 （3）进程的阻塞与唤醒
目态
又称算态、题目状态，此时处理器处于用户执行状 态
3.3.1 作业调度
作业状态转换
提交
收容
执行
完成
设备管理
作业管理
作业控制块
作业名 现在状态 优先数 时间估计
cpu寻址原理
cpu寻址原理CPU寻址原理是计算机中非常重要的一个概念，它是指CPU通过地址来访问内存中的数据或指令的过程。
在计算机系统中，CPU是整个系统的核心，它负责执行各种指令并处理数据。
而CPU寻址原理则是CPU执行指令时如何准确地找到需要访问的数据或指令的方法。
我们需要了解CPU寻址的基本单位是字节。
在内存中，每个字节都有一个唯一的地址，CPU通过地址来访问内存。
地址是一个由二进制数表示的数值，它可以唯一地标识内存中的某个位置。
CPU通过地址总线将地址发送到内存控制器，然后内存控制器根据地址找到对应的存储单元，并将其中的数据传送给CPU。
CPU寻址的方式有很多种，常见的有直接寻址、间接寻址和相对寻址等。
下面我们将逐一介绍这些寻址方式。
1. 直接寻址：直接寻址是最简单的寻址方式，也是最常用的寻址方式。
在直接寻址中，指令中存储的是要访问的数据或指令的地址。
CPU直接将指令中的地址发送到内存控制器，然后内存控制器将对应地址的数据传送给CPU。
这种方式适用于数据或指令的地址已经明确知道的情况。
2. 间接寻址：间接寻址是通过一个中间的地址来访问数据或指令。
在间接寻址中，指令中存储的是一个地址，该地址指向另一个地址，而另一个地址才是要访问的数据或指令的地址。
CPU首先将指令中的地址发送到内存控制器，然后内存控制器将中间地址对应的数据传送给CPU，CPU再将中间地址对应的数据作为新的地址发送到内存控制器，最终得到要访问的数据或指令。
这种方式适用于要访问的数据或指令的地址是在运行时才确定的情况。
3. 相对寻址：相对寻址是通过一个相对于当前指令位置的偏移量来访问数据或指令。
在相对寻址中，指令中存储的是一个偏移量，CPU将该偏移量与当前指令的地址相加得到要访问的数据或指令的地址。
这种方式适用于要访问的数据或指令的地址与当前指令的位置有一定的关系的情况，比如数组的访问。
除了以上介绍的寻址方式，还有许多其他的寻址方式，比如基址寻址、变址寻址、变址间接寻址等。
操作系统概论：内存管理
03
在最高层（L0层），是少量的快速 CPU寄存器，CPU可以在一个时钟
周期内访问他们
05
L3层是一个大的基于DRAM的主存， 可以再几十或几百个时钟周期内访
问他们
02
在这个层次系统中，从高层到底层 （L0-L5），较低层的存储设备访
问慢，容量更大、价格更便宜
L1、L2层是一个或多个小型或中
04
型的基于SRAM的高速缓存存储器，
两级和多级页表
将页表再进行分页
反置页表
为每个页框设一个表项，表项中存 放进程号和页号
空闲页框的管理
使用位图管理空闲页框 使用空闲页框的链表
内存管理
基于分页的虚拟存储系统
虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统 在虚拟存储器系统中，进程无需全部装入，只需要装入一部分即可运行 虚拟存储技术实现的思想是，只把进程的一部分装入内存。进程执行过程中，CPU访问内存时如果发现所访问
动态分区分配
动态分区分配的流程
内存分配有内存分配程序完成。 内存不再被应用程序需要时，由系 统调用内存回收程序回收原来被占
用的内存分区
内存分配流程
内存管理
基本分页存储管理方式
01
把进程离散的 存储在内存中 物理地址不连 续的区域中， 这种内存管理 方式称为离散 内存管理方式
02
分页存储管理 的基本原理
3.程序中存在很多循环结构，他们虽然 由少数指令构成，但多次执行
4.程序中往往包括许多对数据结构的处 理，如对数组的操作，他们往往都局限 在很小的范围内。 总的来说，局部性 原理表现为时间和空间的局部性
局部性
时间局部性 如果程序中的某条指令一旦执行，
操作系统内存详解
操作系统内存详解进程的简单介绍进程是占有资源的最⼩单位，这个资源当然包括内存。
在现代操作系统中，每个进程所能访问的内存是互相独⽴的（⼀些交换区除外）。
⽽进程中的线程可以共享进程所分配的内存空间。
在操作系统的⾓度来看，进程=程序+数据+PCB(进程控制块)没有内存抽象在早些的操作系统中，并没有引⼊内存抽象的概念。
程序直接访问和操作的都是物理内存。
⽐如当执⾏如下指令时:mov reg1,1000这条指令会将物理地址1000中的内容赋值给寄存器。
不难想象，这种内存操作⽅式使得操作系统中存在多进程变得完全不可能，⽐如MS-DOS，你必须执⾏完⼀条指令后才能接着执⾏下⼀条。
如果是多进程的话，由于直接操作物理内存地址，当⼀个进程给内存地址1000赋值后，另⼀个进程也同样给内存地址赋值，那么第⼆个进程对内存的赋值会覆盖第⼀个进程所赋的值，这回造成两条进程同时崩溃。
没有内存抽象对于内存的管理通常⾮常简单，除去操作系统所⽤的内存之外，全部给⽤户程序使⽤。
或是在内存中多留⼀⽚区域给驱动程序使⽤，如图1所⽰。
第⼀种情况操作系统存于RAM中，放在内存的低地址第⼆种情况操作系统存在于ROM中，存在内存的⾼地址，⼀般⽼式的⼿机操作系统是这么设计的。
如果这种情况下，想要操作系统可以执⾏多进程的话，唯⼀的解决⽅案就是和硬盘搞交换，当⼀个进程执⾏到⼀定程度时，整个存⼊硬盘，转⽽执⾏其它进程，到需要执⾏这个进程时，再从硬盘中取回内存，只要同⼀时间内存中只有⼀个进程就⾏，这也就是所谓的交换（Swapping）技术。
但这种技术由于还是直接操作物理内存，依然有可能引起进程的崩溃。
所以，通常来说，这种内存操作往往只存在于⼀些洗⾐机，微波炉的芯⽚中，因为不可能有第⼆个进程去征⽤内存。
内存抽象为了解决直接操作内存带来的各种问题，引⼊的地址空间(Address Space)这个概念，这允许每个进程拥有⾃⼰的地址。
这还需要硬件上存在两个寄存器，基址寄存器(base register)和界址寄存器(limit register),第⼀个寄存器保存进程的开始地址，第⼆个寄存器保存上界，防⽌内存溢出。
直接存储器访问
地址线和数据线
地址线
用于指定要访问的内存地址。在直接存储器访问中，地 址线用于指定要访问的特定内存地址，以便从该地址读 取或写入数据。
数据线
用于传输数据。数据线在直接存储器访问中用于在内存 和设备之间传输数据。根据数据传输的方向，数据线可 以分为输入和输出数据线。
直接存储器访问的步骤
确定目标地址
直接存储器访问的优点和缺点
减轻CPU负担
通过使用DMA，CPU可以从繁重的内存访问任务 中解放出来，从而提高整体性能。
高速数据传输
DMA控制器通常使用专门硬件实现高速数据传输， 比CPU直接访问内存更快。
直接存储器访问的优点和缺点
• 灵活性：DMA控制器可以配置为从任何源地址到任何目标地址进行数据传输，提供了很大的 灵活性。
内存I/O是一种将外设寄存器映射到内存地址空间的技术。通过访
问这些内存地址，CPU可以直接与外设进行数据交换，无需进行常规的
I/O操作。
02
工作原理
当CPU需要与外设通信时，它只需访问相应的内存地址，即可读写外设
的寄存器。这使得数据传输更加高效，减少了CPU与外设之间的数据传
编程接口
程序员可以使用PCIe总线的驱动程序来与外设进行通信。这 些驱动程序通常由硬件厂商提供，并提供了丰富的API供程 序员使用。通过这些API，程序员可以控制外设的寄存器、 配置外设的工作模式等。
05
直接存储器访问的发展趋势
高速直接存储器访问
01 高速直接存储器访问技术通过提高数据传输速率， 满足高性能计算和大数据处理对存储性能的需求。
直接存储器访问的优点和缺点
01 硬件开销
需要额外的硬件支持，如DMA控制器，增加了系 统的复杂性。
操作系统的主要功能包括处理机管理存储管理
操作系统的主要功能包括处理机管理和存储管理1. 引言操作系统是计算机系统中必不可少的核心软件之一，它主要负责管理计算机硬件资源以及为应用程序提供一个良好的运行环境。
操作系统具有多项重要功能，其中最重要的包括处理机管理和存储管理。
本文将详细介绍这两个功能，并探讨它们在操作系统中的作用。
2. 处理机管理处理机管理是操作系统的一项重要功能，它负责对计算机的CPU资源进行有效地调度和管理，以确保系统运行的高效性和公平性。
2.1 进程调度进程调度是处理机管理的核心内容之一。
当多个应用程序同时运行时，操作系统要合理地分配CPU的执行时间，以确保每个应用程序都能得到公平的处理器时间片。
常见的调度算法包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）等。
2.2 进程同步与互斥在操作系统中，可能会出现多个进程同时访问共享资源的情况，为了避免出现竞争条件和死锁等问题，操作系统需要提供进程同步与互斥的机制。
常用的同步和互斥方法包括信号量、互斥锁等。
2.3 进程通信操作系统还负责为不同的进程提供通信机制，以便它们能够进行有效的信息交换和共享。
常见的进程通信方式包括管道、消息队列、共享内存等。
3. 存储管理存储管理是操作系统的另一个重要功能，它负责对计算机的内存资源进行有效地分配和管理，以确保应用程序能够正常运行并充分利用内存空间。
3.1 内存分配操作系统需要分配和回收内存空间，以满足不同应用程序的需要。
常见的内存分配方式包括连续分配、非连续分配等。
3.2 内存保护与地址转换操作系统需要确保不同应用程序之间的内存空间是隔离的，以防止一个应用程序对其他应用程序的内存造成破坏。
此外，操作系统还负责将逻辑地址转换为物理地址，以实现有效的内存访问。
3.3 虚拟存储虚拟存储是现代操作系统的重要特性之一，它允许应用程序访问比实际物理内存更大的地址空间。
操作系统通过使用虚拟内存技术，将不常用的内存页面从内存中换出到磁盘上，以释放内存空间给其他应用程序使用。
描述dma的内存处理机制
DMA的内存处理机制1. 什么是DMADMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种计算机系统中实现高速数据传输的技术。
在传统的计算机系统中，CPU负责处理所有的输入输出操作，这样会大大降低系统的效率。
而DMA技术通过将数据传输的任务交给专门的DMA控制器来完成，减轻CPU负担，提高数据传输速度。
2. DMA的工作原理DMA技术通过以下步骤实现高速数据传输：1.初始化：首先，CPU需要初始化DMA控制器，并告诉它要进行哪些数据传输操作。
包括源地址、目标地址、数据长度等信息。
2.请求：当CPU需要进行数据传输时，它会向DMA控制器发出请求。
这个请求可以是硬件触发的，也可以是软件触发的。
3.权限交换：在收到CPU请求后，DMA控制器会与内存控制器进行权限交换。
通过这个交换过程，DMA控制器获得对内存总线和外设总线的直接访问权限。
4.传输数据：一旦获得了访问权限，DMA控制器就可以开始从源地址读取数据，并将其写入目标地址。
这个过程完全由DMA控制器完成，并不需要CPU的干预。
5.中断通知：当数据传输完成后，DMA控制器会向CPU发送中断信号，通知CPU传输已经完成。
6.权限释放：在数据传输完成后，DMA控制器会将对内存总线和外设总线的访问权限交还给内存控制器。
以上是DMA的基本工作原理，通过将数据传输任务交给专门的DMA控制器来完成，可以大大提高系统的效率和数据传输速度。
3. DMA的优势和应用DMA技术具有以下优势：•提高效率：通过将数据传输任务交给DMA控制器来完成，可以减轻CPU负担，使CPU能够更多地处理其他任务，从而提高系统效率。
•加速数据传输：由于DMA控制器直接访问内存和外设，不需要经过CPU的中转，因此可以大大加快数据传输速度。
•支持大容量数据传输：由于DMA控制器可以直接访问内存，因此支持大容量数据的快速传输。
•降低功耗：由于DMA技术可以减少CPU的工作负载，因此可以降低系统功耗。
CPU能直接访问的存储器是ROM
基础知识部分CPU能直接访问的存储器是ROM\RAM\Cache。
编译程序产生目标程序用汇编语言编写的程序叫做源程序，它并不能直接被执行，需要经过汇编、连结成机器语言才能被执行。
在微型计算机中，运算器和控制器合称为微处理器C PU在1分钟内发出的时钟脉冲数称为主频显示器主要参数之一的分辨率，其含义是显示屏幕上光栅的列数和行数软磁盘格式化时将盘面划分为一定数量的同心圆磁盘，最外圈的磁道编号为0磁道,最里面的磁道为 79磁道。
十六进制数在书写时常在后面加H，八进制加o,二进制加B。
计算机指令中规定指令执行功能的部分称为操作码。
6位无符号二进制数能表示的最大十进制整数是63。
完整的计算机系统由硬件部分、软件部分组成。
计算机系统的主要性能指标包括字长、运行速度、内存容量、操作系统的性能等。
外部存储设备主要有硬盘、软盘和光盘。
操作系统把刚输入的数据或程序存入RAM中，为防止信息丢失，用户在关机前，应先将信息保存到外部存储器中。
CD-ROM是一种可读的外存储器。
大小为3．5英寸的软盘，其一个角上设有写保护口。
当滑动保护片将其盖住时，软盘就解除写保护了。
一组排列有序的计算机指令的集合称作程序。
1MB等于1024KB。
高级语言的书写方式接近于人们的思维习惯,使程序更易阅读和理解。
在计算机中，数据以2进制保存在内存中WindowS部分使用"资源管理器"或"我的电脑"窗口中的"编辑"菜单进行文件的移动，需要经过选择、剪切和粘贴三个操作在Windows 的"资源管理器"窗口中，为了将文件或文件夹从硬盘移动到软盘，可以进行的操作是用鼠标右键将它们从硬盘拖放到软盘，并从弹出的快捷菜单中选择"移动到当前位置"缺省情况下，在Windows 的"资源管理器"窗口中，当选定文件夹并按了Shift+Del键后，所选定的文件夹将被删除但不放入"回收站"在Windows 的"资源管理器"窗口中，当用鼠标左键将选定的文件从源文件夹拖放到目的文件夹时，若源文件夹和目的文件夹在同一盘符内，将实现移动，若源文件夹和目的文件夹不在同一盘符内，将实现复制。
iommu手册
iommu手册IOMMU（Input/Output Memory Management Unit）是一种硬件设备，用于管理I/O设备的内存访问。
它提供了一种机制，使得I/O设备能够安全地访问主机的物理内存，同时避免了由于内存访问错误导致的系统崩溃或数据丢失。
在计算机系统中，CPU和内存之间的通信速度远远快于CPU和I/O设备之间的通信速度。
为了解决这个问题，IOMMU 允许将部分内存映射到I/O设备的地址空间中，使得I/O设备可以直接访问这部分内存，而不需要通过CPU进行中转。
这大大提高了I/O设备的访问速度。
此外，IOMMU还提供了一种内存保护机制。
它能够将不同的I/O设备映射到不同的内存区域，从而避免了不同设备之间的内存冲突和数据泄露。
同时，IOMMU还可以对I/O 设备的内存访问进行审计和跟踪，从而帮助系统管理员及时发现和解决潜在的安全问题。
在使用IOMMU时，需要对其进行配置和初始化。
具体的配置方法取决于所使用的硬件平台和操作系统。
一般来说，需要在硬件初始化阶段启用IOMMU，并在操作系统启动时进行相应的配置。
配置完成后，操作系统会将部分内存映射到I/O设备的地址空间中，并允许设备直接访问这些内存区域。
需要注意的是，使用IOMMU需要谨慎处理内存映射和地址转换等问题。
错误的配置可能导致设备无法正常工作或系统崩溃。
因此，在进行IOMMU的配置和使用时，需要仔细阅读硬件和操作系统的相关文档，并遵循最佳实践。
总之，IOMMU是一种重要的硬件设备，它能够提高I/O 设备的访问速度，并提供内存保护机制。
在使用IOMMU时，需要进行正确的配置和初始化，并注意处理内存映射和地址转换等问题。
关于内存地址的个人理解和操作原理
关于内存地址的个人理解和操作原理内存地址是计算机中存储器单元的唯一标识符，用于访问和操作存储器中的数据。
个人对内存地址的理解和操作原理如下：1.内存地址的概念：计算机中的内存分为多个存储单元，每个存储单元都有一个唯一的地址，用于标识这个存储单元。
这些地址按顺序编排，从0开始递增，每个地址可以对应一个字节的数据。
通过内存地址，可以精确地找到需要读取或写入的数据。
2.内存寻址方法：在计算机中，内存的访问是通过地址总线和数据总线完成的。
首先，计算机的中央处理器（CPU）通过地址总线向内存控制器发送内存地址。
内存控制器接收到地址后，找到相应的存储单元，并通过数据总线将存储单元中的数据传回给CPU。
CPU可以根据需要进行读取或写入操作。
3.内存的分层结构：计算机的内存层次结构分为多级缓存、主存以及辅助存储器，如硬盘和固态硬盘。
不同层级的存储器具有不同的特点，速度和容量也不同。
在访问内存时，CPU首先查找缓存中是否存在需要的数据，如果不存在则通过内存地址访问主存，如果主存中也没有，则需要从辅助存储器中加载数据。
4.地址空间：地址空间是指计算机可以寻址的内存范围，它由每个存储单元的地址和存储单元的数量决定。
在32位计算机上，地址空间通常为2^32，即4GB；而在64位计算机上，地址空间可以达到2^64，非常巨大。
操作系统负责管理和分配地址空间，不同的程序或进程可以通过不同的地址空间进行独立的内存访问。
5.物理地址和虚拟地址：为了使程序能够独立运行并保护操作系统内存，现代计算机使用了虚拟内存技术。
虚拟内存将程序中使用的地址空间映射到实际的物理内存中。
程序使用的地址被称为虚拟地址，而物理内存对应的地址被称为物理地址。
操作系统通过页表等机制将虚拟地址转换为物理地址。
6.内存管理和分配：操作系统负责内存的管理和分配，以确保每个程序都有足够的内存空间，并且不会相互干扰。
内存管理技术包括地址空间的管理、内存分页、内存换页等。
操作系统：存储器管理
操作系统：存储器管理⽬录存储器管理随着计算机技术的发展，系统软件和应⽤软件在种类、功能上都急剧地膨胀。
存储器容量扩⼤仍不能满⾜现代软件发展的需要，因此存储器仍然是⼀种宝贵⽽⼜稀缺的资源。
存储器管理的主要对象是内存，对存储器的管理直接影响到存储器的利⽤率和系统性能也。
对外存的管理与对内存的管理相类似，只是外存主要是⽤来存放⽂件。
存储器在计算机执⾏时⼏乎每⼀条指令都涉及对存储器的访问，因此要求存储器的速度必须⾮常快，能与处理机的速度相匹配。
此外还要求存储器具有⾮常⼤的容量，且价格还应很便宜。
但是实际上鱼和熊掌不可兼得，所以在现代计算机系统中都采⽤了多层结构的存储器系统。
存储器的层次结构对于通⽤计算机⽽⾔，存储层次⾄少应具有三级：CPU 寄存器、主存、辅存。
实际情况下还可以根据具体的功能细分为寄存器、⾼速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动存储介质等 6 层。
在存储层次中的层次越⾼，则存储介质越靠近 CPU、访问速度越快，相对的价格也越⾼且存储容量也越⼩。
寄存器、⾼速缓存、主存储器和磁盘缓存均属于操作系统存储管理的管辖范畴，掉电后它们中存储的信息不再存在。
⽽低层的固定磁盘和可移动存储介质则属于设备管理的管辖范畴，存储的信息将被长期保存。
可执⾏存储器寄存器和主存储器⼜被称为可执⾏存储器，进程可以在很少的时钟周期内使⽤⼀条 load 或 store 指令对可执⾏存储器进⾏访问。
对辅存的访问则需要通过 I/O 设备实现，在访问中将涉及到中断、设备驱动程序以及物理设备的运⾏，辅存的所需耗费的时间远远⾼于访问可执⾏存储器的时间。
操作系统的存储管理负责对可执⾏存储器的分配、回收，以及提供在存储层次间数据移动的管理机制。
寄存器具有与处理机相同的速度，对寄存器的访问速度最快，但价格昂贵且容量笑。
主存储器简称内存或主存，是计算机系统中的主要部件，⽤于保存进程运⾏时的程序和数据。
通常处理机都是从主存储器中取得指令和数据的，并将其所取得的指令放⼊指令寄存器中，所读取的数据装⼊到数据寄存器中，或者将寄存器中的数据存⼊到主存储器。
内存控制器原理
内存控制器原理
内存控制器是计算机系统中负责管理和控制内存资源的硬件部件。
其主要功能包括内存的读写操作控制、地址的解码和映射、数据的缓存管理等。
内存控制器的基本原理如下：
1. 内存读写控制：内存控制器根据CPU发送的读写信号和地
址信息，控制内存模块的读写操作。
对于读操作，内存控制器将指定的地址发送给内存模块，并将读取到的数据返回给CPU；对于写操作，内存控制器将指定的地址和数据发送给内存模块，完成数据的写入。
2. 地址解码和映射：内存控制器根据CPU发送的地址信息，
进行地址解码，将地址映射到对应的内存单元。
通常采用地址线划分的方式进行解码，通过将地址线的状态映射到不同的内存单元，实现对内存的访问。
3. 数据缓存管理：内存控制器通常具有内置的缓存功能，用于提高内存访问效率。
当CPU需要读取数据时，内存控制器首
先检查缓存中是否存在该数据，如果存在则直接返回给CPU，避免了对内存的访问；如果缓存中不存在该数据，则从内存中读取，并将数据存入缓存，方便后续的读取操作。
4. 内存映射和地址转换：内存控制器还负责进行内存映射和地址转换。
内存映射将实际的物理内存映射到逻辑地址空间，使得CPU可以通过逻辑地址对内存进行访问；地址转换将逻辑
地址转换为物理地址，以便内存模块进行读写操作。
总之，内存控制器通过控制内存的读写操作、地址解码和映射、数据的缓存管理等功能，实现CPU对内存的有效管理和控制，提高计算机系统的运行效率。
(完整版)10-资源管理和分配-内存CPU
VSphere的资源管理和分配第一部分:管理内存和CPU分配第二部分:创建管理pool资源池第三部分:创建vApp第四部分:网络I/O控制第五部分:存储I/O控制第六部分:配置执行vMotion第七部分:创建管理Cluster第八部分:配置管理DRS 开启HA功能。
■什么是资源服务器资源种类一般包括CPU、内存、电源、存储器和网络资源。
■谁可以提供资源主机和群集（包括数据存储群集）是物理资源的提供方。
对于ESXi主机，可用的资源是主机的硬件规格减去虚拟化软件所用的资源。
群集是一组ESXi主机。
可以使用vSphere Client 创建群集，并将多个主机添加到群集。
vCenter Server 一起管理这些主机的资源：群集拥有所有ESXi主机的全部CPU 和内存。
■谁需要使用资源@ 虚拟机是资源用户。
创建期间分配的默认资源设置适用于大多数计算机。
可以在以后编辑虚拟机设置，以便基于份额分配占资源提供方的总CPU、内存以及存储I/O 的百分比，或者分配所保证的CPU 和内存预留量。
打开虚拟机电源时，服务器检查是否有足够的未预留资源可用，并仅在有足够的资源时才允许打开虚拟机电源。
此过程称为接入控制。
@资源池是灵活管理资源的逻辑抽象。
资源池可以分组为层次结构，用于对可用的CPU 和内存资源按层次结构进行分区。
相应地，资源池既可以被视为资源提供方，也可以被视为资源用户。
它们向子资源池和虚拟机提供资源，但是，由于它们也消耗其父资源池和虚拟机的资源，因此它们同时也是资源用户。
ESXi 主机/ 集群（集中全部主机资源）|父资源池Pool向上：申请主机/集群中的资源份额（资源用户角色）向下：给下辖的子资源池或虚拟机分配资源（资源提供角色）|子资源池Pool / 虚拟机VMESXi 主机根据以下因素为每台虚拟机分配部分基础硬件资源：■ESXi 主机（或群集）的可用资源总量。
■已打开电源的虚拟机数目和这些虚拟机的资源使用情况。
内存读写数据原理
内存读写数据原理随着计算机技术的快速发展，内存的读写操作成为了计算机系统中非常重要的一部分。
内存读写数据原理就是指计算机系统如何将数据从内存中读取到CPU或者将数据从CPU写入到内存的过程。
在计算机系统中，内存是用来存储数据和指令的地方。
内存通常被划分为多个存储单元，每个存储单元都有一个唯一的地址。
当CPU 需要读取内存中的数据时，首先需要将要读取的数据的地址发送给内存控制器。
内存控制器根据地址找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据发送给CPU。
类似地，当CPU需要将数据写入内存时，也需要将数据的地址和要写入的数据发送给内存控制器，内存控制器将数据写入到对应的存储单元中。
内存的读写操作主要依靠内存控制器来完成。
内存控制器是计算机系统的一个重要组件，负责管理内存中的数据和指令。
内存控制器通常包括地址线、数据线和控制线。
地址线用于传输内存地址，数据线用于传输数据，控制线用于传输控制信号。
当CPU需要读取内存数据时，它会将数据的地址通过地址线发送给内存控制器。
内存控制器接收到地址后，会根据地址找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据通过数据线发送给CPU。
当CPU需要将数据写入内存时，它会将数据的地址和要写入的数据通过地址线和数据线发送给内存控制器。
内存控制器接收到地址和数据后，会将数据写入到对应的存储单元中。
内存读写操作还涉及到数据的传输速度和数据的一致性。
数据的传输速度是指从内存读取数据或者将数据写入内存所需的时间。
数据的一致性是指在多个处理器访问同一个存储单元时，保证数据的正确性和一致性。
为了提高数据的传输速度，计算机系统通常采用高速缓存来存储最常用的数据。
高速缓存是位于CPU和内存之间的一块存储空间，它可以暂时存储CPU需要的数据，减少对内存的读取次数。
为了保证数据的一致性，计算机系统通常采用缓存一致性协议来解决多个处理器访问同一个存储单元时可能出现的数据冲突问题。
内存读写数据原理是计算机系统中非常重要的一部分。
cpu内存中的dma描述符
cpu内存中的dma描述符CPU内存中的DMA描述符DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）描述符是用于管理DMA操作的数据结构。
DMA是一种无需CPU干预的数据传输方式，通过直接访问内存，提高了数据传输效率。
在DMA操作中，DMA描述符起着重要的作用，它包含了DMA传输的相关参数和控制信息，用于指示DMA控制器进行数据传输。
一、DMA描述符的作用DMA描述符是用于管理DMA操作的数据结构，它在CPU内存中存储。
DMA描述符的主要作用有以下几个方面：1. 存储DMA传输的源地址和目的地址：DMA描述符中包含了源地址和目的地址，指示了数据的传输路径。
2. 存储传输的数据长度：DMA描述符中记录了待传输数据的长度，用于指示DMA控制器传输的数据量。
3. 存储传输的控制信息：DMA描述符中包含了传输的控制信息，如传输模式、传输方向、传输速率等，用于指导DMA控制器进行传输。
4. 存储传输的状态信息：DMA描述符中记录了传输的状态信息，如传输是否完成、是否发生错误等，用于CPU监控传输的进程。
二、DMA描述符的结构DMA描述符的结构因不同的系统而异，但一般包含以下几个字段：1. 源地址：记录待传输数据的起始地址。
2. 目的地址：记录传输数据存放的起始地址。
3. 数据长度：记录待传输数据的长度。
4. 控制信息：记录传输的控制信息，如传输模式、传输方向、传输速率等。
5. 状态信息：记录传输的状态信息，如传输是否完成、是否发生错误等。
三、DMA描述符的操作流程DMA描述符的操作流程主要包括以下几个步骤：1. 初始化DMA描述符：在进行DMA传输之前，需要初始化DMA描述符。
初始化包括设置源地址、目的地址、数据长度、控制信息和状态信息等字段的值。
2. 启动DMA传输：将初始化好的DMA描述符传递给DMA控制器，并启动DMA传输。
DMA控制器根据DMA描述符中的信息进行数据传输。
3. 监控传输状态：CPU可以通过读取DMA描述符中的状态信息来监控传输的进程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
cpu管理访问内存方法
cpu管理访问内存方法一通过地址和数据总线来进行访问，内存类似一个大的矩阵阵列，可以通过地址线找到相应的数据位置，然后内存将数据发送到数据总线上，cpu可以读取到。
是经过高速缓存cache来进行的，cpu要读取一个数据时，首先从cache中查找，如果找到就立即读取并送给cpu处理;如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给cpu处理，同时把这个数据所在的数据块调入cache中，可以使得以后对整块数据的读取都从cache中进行，不必再调用内存。
cpu管理访问内存方法二1、段式管理(每次分配的大小不固定)：把主存分为一页一页的，每一页的空间要比一块一块的空间小很多，显然这种方法的空间利用率要比块式管理高很多。
2、页式管理(每次分配的大小固定)：把主存分为一段一段的，每一段的空间又要比一页一页的空间小很多，这种方法在空间利用率上又比页式管理高很多，但是也有另外一个缺点。
一个程序片断可能会被分为几十段，这样很多时间就会被浪费在计算每一段的物理地址上。
3、段页式(整体分段，段内分页，和整体分页，页内分段)：结合了段式管理和页式管理的优点。
把主存分为若干页，每一页又分为若干段。
cpu管理访问内存方法三：dma原理：dma(direct memory
access直接内存存取) 所现代电脑重要特色允许同速度硬件装置沟通需要依于 cpu 量断负载否则cpu 需要源每片段资料复制暂存器再写新间cpu 于其工作说使用 dma 传输数据址空间复制另外址空间 cpu 初始化传输作传输作本身由 dma 控制器实行完典型例移外部内存区块芯片内部更快内存区像操作并没让处理器工作拖延反重新排程处理其工作dma 传输于高效能嵌入式系统算网络重要
实现dma传输由dma控制器直接掌管总线存着总线控制权转移问题即dma传输前cpu要总线控制权交给dma控制器结束dma 传输dma控制器应立即总线控制权再交给cpu
完整dma传输程必须经面4步骤
1.dma请求
cpudma控制器初始化并向i/o接口发操作命令i/o接口提dma 请求
2.dma响应
dma控制器dma请求判别优先级及屏蔽向总线裁决逻辑提总线请求cpu执行完前总线周期即释放总线控制权总线裁决逻辑输总线应答表示dma已经响应通dma控制器通知i/o接口始dma传输
3.dma传输
dma控制器获总线控制权cpu即刻挂起或执行内部操作由dma 控制器输读写命令直接控制ram与i/o接口进行dma传输dma控制器控制存储器外部设备间直接进行数据传送传送程需要央处理器参与始需提供要传送数据起始位置数据度
4.dma结束
完规定批数据传送dma控制器即释放总线控制权并向i/o接口发结束信号i/o接口收结束信号面停止i/o设备工作另面向cpu提断请求使cpu介入状态解脱并执行段检查本dma传输操作确性代码带着本操作结及状态继续执行原程序
由见dma传输式需cpu直接控制传输没断处理式保留现场恢复现场程通硬件ram与i/o设备辟条直接传送数据通路使cpu效率提高
看了“ cpu如何管理访问内存”文章的。