平面存儲器模式

平面存儲器模式

平面存儲器模式(flat memory model)或稱線性記憶體模型(linear memory model),是指在計算機體系結構中一種組織存儲器定址空間的方式。在這種模式下,應用程式看到的記憶體是一個單獨的連續地址空間。CPU可以直接(且線性)定址所有可利用的記憶體位置,無需訴諸任何記憶體分段或分頁機制,平面存儲器模式利用到了虛擬記憶體技術。

基本介紹

  • 中文名:平面存儲器模式
  • 外文名:flat memory model
  • 領域:計算機存儲
  • 別名:線性記憶體模型
  • 定義:一種組織存儲器定址空間的方式
  • 特點:無需訴諸任何記憶體分段或分頁機制
簡介,地址空間,虛擬記憶體,

簡介

平面存儲器模式是一種存儲器地址空間管理方式,優點是,應用程式在訪問他們的數據時候不需要切換不同的區塊。大多數早期的處理器體系結構都是平面記憶體模型,如早期的8位處理器, Motorola 68K處理器等。然而,16位的Intel 8086和80286中,這種方式是不可行的,因為這些處理器支持訪問超過64 KB的數據。在32位的晶片,應用程式可以訪問最大到4 GB的數據。但這也變成大的資料庫以及像是視頻編輯應用程式的問題。

地址空間

地址空間,定義了某個範圍內的離散地址,這些地址可能分別對應到某個網路節點、周邊設備、扇區或是某個實體或是邏輯器件等等。在作業系統中,地址空間指的是某個特定進程,在存儲器中所能夠使用與控制的地址區塊。要保證多個應用程式同時處於記憶體中並且不互相影響,則需要解決兩個問題:保護和重定位。我們來看一個原始的對前者的解決辦法:給記憶體塊標記上一個保護鍵,並且比較執行進程的鍵和其訪問的每個記憶體字的保護鍵。然而,這種方法本身並沒有解決後一個問題,雖然這個問題可以通過在程式被裝載時重定位程式來解決,但這是一個緩慢且複雜的解決方法。
一個更好的辦法是創造一個新的記憶體抽象:地址空間。就像進程的概念創造了一類抽象的CPU以運行程式一樣,地址空間為程式創造了一種抽象的記憶體。地址空間是一個進程可用於定址記憶體的一套地址集合。每個進程都有一個自己的地址空間,並且這個地址空間獨立於其他進程的地址空間(除了在一些特殊情況下進程需要共享它們的地址空間外)。
地址空間的概念非常通用,並且在很多場合中出現。隨著數量的增長,空間變得越來越不夠用了,從而導致需要使用更多位數。
地址空間可以不是數字的。網際網路域名也是地址空間。這個地址空間是由所有包含2~63個字元並且後面跟著字元串組成的,組成這些字元串的字元可以是字母、數字和連字元。

虛擬記憶體

虛擬記憶體是計算機系統記憶體管理的一種技術。它使得應用程式認為它擁有連續的可用的記憶體(一個連續完整的地址空間),而實際上,它通常是被分隔成多個物理記憶體碎片,還有部分暫時存儲在外部磁碟存儲器上,在需要時進行數據交換。一個程式在運行的某一段時間內, 實際上只使用其中少數指令和數據,因此只需把當時必須用到的部分指令和數據放入記憶體,其餘部分放在外存,待到使用時再調入。內外存貯器信息的連續交換通過硬體與作業系統的配合來實現。這種將外存臨時作記憶體使用的設計技巧,使用戶覺得電子計算機好像具有一 個容量很大的記憶體貯器,它的最大好處是既有記憶體貯器的等效速度,又有外存貯器的每位成本。

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