OS-计算机体系结构和内存层次

计算机体系结构

关心点：CPU中的高速缓存，可参考百科先初步了解下：
https://baike.baidu.com/item/CPU%E7%BC%93%E5%AD%98/3728308?fr=aladdin

CPU中两级高速缓存是由硬件（MMU）完全控制的，应用程序是感知不到的。CPU在处理时，如果在高速缓存L1,L2中未命中，会去内存中找，如果还是不命中，如果应用程序涉及到虚拟存储，缺页后操作系统负责从外存中读取。

在上面3个过程中，CPU访问速速的差异是显而易见的，最快的3.6GHz，最慢的5ms，相差百万倍。

操作系统的内存管理

我们写的每个应用程序，假如对应的进程为P1，这个进程显然是要受操作系统内核管理和控制的，此时进程P1看到的内存地址空间都是逻辑上的，是虚拟的地址空间。那么P1对应的物理地址空间是谁来负责的呢？是硬件内存管理单元，简称为MMU！通过MMU将逻辑地址转换为物理地址空间。

每个进程特点

1. 逻辑地址空间是一个抽象模型。
2. 保护独立地址空间。P1进程只能访问自己的地址空间，不能意外跨越去访问P2的地址空间；
3. 共享。进程P1, P2, … , 又是共享操作系统内核的
4. 虚拟化。每个进程的逻辑地址空间都是一致的，都是从地址0X0000开始。

内存管理方式

操作系统中采用的内存管理方式：

重定位 relocation

分段 segmentation

分页 paging

虚拟存储 virtual memory

目前大多数系统，如 Linux 采用按页式虚拟存储。